[发明专利]包含本体金属氧化物粒子的本体催化剂组合物

说明书

发明的技术背景

本发明涉及本体催化剂组合物，特别是加氢处理本体催化剂组合物，以及用于其制备的工艺，其中所述本体催化剂组合物包含具有至少一种第VIII族非贵金属、至少一种第VIB族金属和可分散纳米粒子的本体金属氧化物粒子。

现有技术的描述

烃原料(hydrocarbon feedstock)的加氢处理通常包括其中烃原料在催化剂存在下以及在通常为高温和高压的加氢处理条件下与氢气反应的所有工艺。术语加氢处理包括但不限于，诸如氢化、加氢脱硫、加氢脱氮、加氢脱金属、芳烃加氢、加氢异构化、加氢脱蜡、加氢裂化和缓和加氢裂化的工艺。

通常，常规加氢处理催化剂主要由具有沉积于其上的第VIB族金属组分和第VIII族非贵金属组分的载体(carrier)(或载体(support))组成。这样的催化剂可以通过使用所期望的金属的化合物的水溶液浸渍载体，之后进行一个或多个干燥和/或煅烧步骤来制备。

在美国专利第4,113,605号和德国专利第DE 3029266号中描述了用于制备“负载的”催化剂的可选择的技术，在美国专利第4,113,605号中，除了别的以外，碳酸镍与MoO₃反应形成结晶钼酸镍，然后将结晶钼酸镍与氧化铝混合并且挤出，在德国专利第DE 3029266号中，将碳酸镍与WO₃混合，并且将所得到的组合物与用诸如硝酸镍和钨酸铵的化合物浸渍的氧化铝混合。

最近，大量关注已经涉及提供可以在没有载体的情况下应用的催化剂，该催化剂通常被称为本体催化剂。WO 99/03578描述了一种用于通过在没有硫化物存在下使镍、钼和钨化合物反应且共沉淀来制备本体加氢处理催化剂组合物的方法，所述组合物包含具有一种第VIII族非贵金属和两种第VIB族金属的本体金属氧化物粒子。

WO 00/41810描述了一种用于制备包含本体金属氧化物粒子的加氢处理催化剂的方法，其中一种或多种第VIII族非贵金属和两种或更多种第VIB族金属在质子液体中反应，其中金属化合物在反应期间至少部分处于溶解物状态(solute state)(即溶解的)。现有技术还公开了生产以便利的形式用于加氢处理工艺的加氢处理催化剂，该现有技术通过使所获得的本体金属氧化物粒子成形，例如通过挤出，以及通过将所获得的本体金属氧化物粒子与少量的另外的材料例如粘合剂材料复合，以便促进成形并向已成形的催化剂提供机械强度。

虽然现有技术中所描述的本体催化剂组合物具有优良的加氢处理活性，但是在本领域中存在开发出具有进一步改进的加氢处理活性，特别是在加氢脱硫(HDS)以及加氢脱氮(HDN)中和特定的靶烃原料(target hydrocarbonfeedstock)例如柴油和减压瓦斯油(vacuum gas oil，VGO)的氢化中的加氢处理活性的新颖的本体催化剂组合物的持续需求。

例如，WO 00/41810描述了具有本体金属氧化物粒子的本体催化剂，所述本体金属氧化物粒子包含具有变化比率的第VIII族金属与第VIB族金属的至少一种第VIII族金属和至少2种第VIB族金属。该例子描述了当第VIII族金属与第VIB族金属的摩尔比增加时，获得增加的加氢脱硫(HDS)活性。该文献特别地指出，对于具有一种第VIII族金属和一种第VIB族金属的本体金属催化剂来说，在第VIII族金属与第VIB族金属的摩尔比低于1.25时很难获得合适活性的催化剂。此外，在低于约1.1至1的金属摩尔比，获得完全没有活性的完全不同的晶体结构。从理论上的观点来看，人们相信如此大量的第VIII族金属虽然在催化剂的制备的过程中是有利的或甚至是必需的，但是在烃原料的加氢处理中采用的活性硫化本体催化剂中可能不是必需的或不是完全必需的。虽然第VIII族金属与第VIB族金属的高摩尔比在催化剂合成期间看起来是有用的，但是一旦本体金属氧化物粒子被硫化，过量的第VIII族金属看起来仅仅增加了不必要的重量并且降低了每单位重量的本体催化剂组合物的活性。因此，期望找到更高活性的催化剂，特别是可以以低摩尔比的第VIII族金属与第VIB族金属生产的包含至少一种第VIII族金属和至少一种第VIB族金属的本体催化剂。

发明概述