[发明专利]含镍混合金属氧化物/碳一体化加氢处理催化剂及其应用

说明书

本发明涉及一体化催化剂前体(即不添加任何载体材料)，其包括Ni和Mo和/或W和有机组分，其中C:(Mo+W)的摩尔比的范围为1.5‑10。一体化催化剂前体通过金属前驱体与有机试剂的混合制备。有机试剂部分分解以形成混合金属氧化物/C相，其实际上是一体化催化剂前体。这个催化剂前体(i)有效的不溶于水(ii)确实不具有任何明显的空隙体积或表面积，且(iii)通过XRD表征确实不含(纳米)晶态金属氧化物相。一体化催化剂由一体催化剂前体制备。

技术领域

本发明主要涉及一种用于加氢处理的含镍一体化催化剂。催化剂通过含有第VIII族和第VIB族金属的试剂(例如金属盐)与有机酸、多元醇或糖中的至少一种混合的方法制备。产生的混合物被热处理后硫化。催化剂可用于烃原料的加氢处理，尤其是加氢脱硫和加氢脱氮。

背景技术

烃原料的加氢处理通常包括了烃原料在加氢处理条件下(以高温高压为典型)通过催化剂的催化作用与氢气发生的所有反应过程。术语加氢处理包括但不限于以下过程，例如：加氢、加氢脱硫、加氢脱氮、加氢脱金属、加氢脱芳烃、加氢脱氧、加氢异构化、加氢脱蜡、加氢裂化和轻度加氢裂化。

通常，传统加氢处理催化剂由载体(或担体)和沉积在载体上的第VIB族金属组分和第VIII族非贵金属组分组成。这种催化剂可以通过将载体浸渍在所需金属化合物的水溶液中，再通过一次或多次干燥和/或煅烧步骤制备。

其它“负载型”催化剂的制备技术在U.S.专利号4,113,605(尤其是碳酸镍与MoO₃反应形成结晶的钼酸镍，接着与氧化铝混合和挤出)和德国专利号DE 3029266(碳酸镍与WO₃混合，且产生的组合物与氧化铝混合，所述氧化铝用例如硝酸镍和钨酸铵等化合物浸渍了)中有所描述。

近期关注热点转向提供一种能够不使用载体的催化剂，这种催化剂通常称为一体化催化剂。WO 99/03578描述了一种一体化加氢催化剂组合物的制备方法，其包括具有一种第VIII族非贵金属和两种第VIB族金属的一体化金属氧化物颗粒，其通过无硫化物的条件下镍、钼和钨化合物的反应和共沉积制得。

WO 00/41810描述了一种包括一体化金属氧化物颗粒的加氢处理催化剂的制备方法，其中一种或多种第VIII族非贵金属和两种或多种第VIB族金属在质子溶剂液体中反应，在反应期间金属化合物的至少一部分为固体状态，且最终获得了通过特定XRD图谱表征的证实为混合了金属氧化物的(纳米)结晶固体。它也公开了以在加氢处理工艺中方便使用的形式制备加氢催化剂，通过定型例如挤出，和将获得的一体化金属氧化物颗粒与少量其它材料例如粘合剂合成来为催化剂定型并提供机械强度。

US 7,951,746专利描述了一种无定形的一体化催化剂前体和最终催化剂的制备方法，所述催化剂包括(i)钴和钼或钨(ii)无定形前驱体(iii)具有基于有机络合酸的20-60wt％的含碳化合物，以及(iv)具有16m²/g或更小的表面积。

US 6,566,296要求保护一种催化剂成分的制备过程，通过在制备的任何阶段结合第VIII族非贵金属组分和至少两种第VIB族金属组分和有机添加剂。有机添加剂与第VIII族和第VIB族组分的总量的摩尔比至少为0.01。实施例描述了通过在催化剂的成型期间或通过后浸渍添加二甘醇的NiMoW氧化催化剂的制备。同样，获得的固体催化剂通过XRD图谱的表征证实存在(纳米)结晶混合金属氧化物相的特定峰值。

尽管上述的一体化催化剂组合物有很好的加氢处理活性，本领域依然对开发新的一体化催化剂成分以进一步提高催化加氢处理活性有着不断增加的需求，尤其是在加氢脱硫(HSD)以及加氢脱氮(HDN)方面以及特定目标烃原料的加氢，例如柴油和减压瓦斯油(VGO)。

发明内容