[发明专利]结晶过渡金属羟基氧化物钼钨酸盐

说明书

本发明开发了加氢操作催化剂。此催化剂是独特的结晶过渡金属羟基氧化物钼钨酸盐材料。使用结晶过渡金属羟基氧化物钼钨酸盐材料的加氢操作可以包括：加氢脱氮，加氢脱硫，加氢脱金属化，加氢脱硅，加氢脱芳构化，加氢异构化，加氢处理，加氢精制，以及加氢裂解。

在先国家申请的优先权

本申请要求2015年12月15日递交的美国申请No.62/267,870的优先权，将其内容全部引入本文以供参考。

发明领域

本发明涉及新的加氢操作催化剂。更具体而言，本发明涉及独特的结晶过渡金属羟基氧化物钼钨酸盐及其作为加氢操作催化剂的用途。加氢操作可以包括加氢脱氮，加氢脱硫，加氢脱金属化，加氢脱硅，加氢脱芳构化，加氢异构化，加氢处理，加氢精制和加氢裂解。

背景技术

为了满足日益增长的对石油产品的需求，希望更多地利用含硫石油，当与在燃料中的氮和硫浓度相关的环境法规更严格时，含硫石油引起精制问题加重。在精制工艺的加氢处理期间的目的是从燃料原料去除含硫(加氢脱硫–HDS)和含氮(加氢脱氮–HDN)的化合物，此目的是通过将有机氮和硫分别转化成氨和硫化氢实现的。

从1940年开始，已经证明使用含镍(Ni)和钼(Mo)或钨(W)的催化剂能除去至多80％的硫。参见例如V.N.Ipatieff,G.S.Monroe,R.E.Schaad,Division of PetroleumChemistry,115^th Meeting ACS,San Francisco,1949。数十年来，现在十分关注开发能催化深度脱硫的材料，从而将硫浓度降低到ppm水平。一些近期的突破致力于开发和使用更活泼和稳定的催化剂以生产用于超低硫燃料的原料。一些研究已经证明通过消除载体例如Al₂O₃改进了HDS和HDN活性。使用无载体的本体材料提供一种提高在反应器中的活性相载荷的途径，并提供另一种关于这些催化剂的化学机理。

在此领域中，较近期的研究致力于通过无载体的Ni-Mo/W“三金属”材料实现超深脱硫性能，例如参见US 6,156,695。含有钼、钨和镍的广泛无定形混合金属氧化物的受控合成明显优于常规的加氢处理催化剂。三金属混合金属氧化物材料的结构化学与水滑石类材料相似，参见详细描述层状钼酸镍材料的合成和表征的文献，其中报道了用钨部分地代替钼能获得广泛的无定形相，其在通过硫化分解时获得优异的加氢处理活性。

这些层状的类似水滑石的材料的化学性质首先由H.Pezerat,contributionàl‘étude des molybdates hydrates de zinc,cobalt et nickel,C.R.Acad.Sci.,261,5490报道，其中确认了具有理想式MMoO₄.H₂O、EHM₂O^-(MoO₄)₂.H₂O和E_2-x(H₃O)_xM₂O(MoO₄)₂的一系列相，其中E可以是NH₄⁺、Na⁺或K⁺，并且M可以是Zn²⁺、Co²⁺或Ni²⁺。