[發明專利]加氫轉化多金屬催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201080018711.1
• 申請日: 2010-04-29
• 公開（公告）號: CN102413926A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: T·梅森;A·E·庫珀曼;D·戴克斯特拉
• 申請（專利權）人: 雪佛龍美國公司
• 主分類號: B01J23/888
• 分類號: B01J23/888;B01J23/85;B01J35/10;B01J37/20;C07F19/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 任永利

相關申請的交叉引用

本申請主張美國專利申請序號12/432,730、12/432,728和12/432,723、的優先權，所述專利的提交日期均為2009年4月29日。本申請主張上述專利的優先權和權益，通過參考將其內容并入本文中。

背景

本發明一般地涉及加氫加工催化劑前體、制備催化劑前體的方法、使用所述催化劑前體制備的多金屬催化劑、以及使用所述多金屬催化劑的加氫轉化方法。

技術領域

石油工業正日益轉向重質原油、殘油、煤和瀝青砂即更低等級的烴(“重油”)，以作為原料的來源。通過在催化劑存在下利用氫對原料進行處理以實施將至少一部分進料轉化為更低分子量的烴、或實施不期望的成分或化合物的去除、或將其轉化為無害或期望的化合物，可完成對這些原料的提質或精煉。

催化劑的孔結構通常在結晶階段中或在后續處理中形成。取決于它們的主要的孔徑，固體材料根據尺寸分類為三種：微孔(尺寸小于3.5nm)，中孔(尺寸為3.5～500nm)和大孔(尺寸大于500nm)。因為它們的低表面積和大的不均勻孔，大孔固體作為吸附劑和催化劑的用途是相對受限的。然而，微孔和中孔固體廣泛地用于吸附、分離技術和催化中。對于有效的化學工藝，由于需要更高的可到達的表面積和孔體積，對于新型的高度穩定的中孔催化劑有著日益增長的需求。然而，高度多孔的催化劑并不必然意味著該催化劑具有很多的表面積。催化劑可能過于多孔，具有非常小的表面積，且相應地，就反應性點位而言具有低催化活性。

在現有技術中已知，制備具有中孔結構的沸石和負載型硫化物催化劑來增加表面積。仍需要一種具有改進的性能(即在最佳孔隙率和表面積下提供高收率的轉化)的用于較低等級烴的加氫轉化的本體/非負載型催化劑。還需要一種具有足夠的孔體積/大小以用于對重油進料進行加氫處理的本體多金屬催化劑。

發明概述

在一個方面中，本發明涉及由具有帶有H3型滯后圈的IV型等溫線的催化劑前體形成的穩定的本體多金屬催化劑。在一個實施方案中，中孔的特征在于是可調的。在另一個實施方案中，所述催化劑前體的特征在于具有差的結晶結構，該差的結晶結構具有雜亂的堆疊層，即，各層的堆疊是高度隨機的。

在還另一個方面中，本發明涉及由具有帶有H3型滯后圈的IV型等溫線的催化劑前體形成的穩定的本體多金屬催化劑的制備方法。該制備方法包括：a)形成一種沉淀物，所述沉淀物包含至少一種助催化劑金屬前體、至少一種VIB族金屬前體、任選地配位劑和任選地至少一種稀釋劑，其中所述助催化劑金屬前體選自VIII族、IIB族、IIA族、IVA族及其組合；b)將至少50％的液體從沉淀物中除去以形成濾餅；c)向所述濾餅中添加成形助劑、孔形成劑、膠溶劑、稀釋劑及其組合中的至少一種，形成母料混合物(batch?mixture)；d)通過造粒、擠出、制片、模制、翻轉、壓制、噴霧和噴霧干燥中的任意一種將所述母料混合物成形為成形的催化劑前體；以及b)對所述成形的催化劑前體進行硫化以形成本體多金屬催化劑。在一個實施方案中，控制配位劑的量以改變或調節催化劑前體的中孔。在另一個實施方案中，改變并控制加到成形步驟的添加劑以調節催化劑前體的中孔。

附圖簡述

圖1是顯示由具有帶有H3型滯后圈的IV型等溫線的中孔催化劑前體制備多金屬催化劑的制備方法的實施方案的框圖。

圖2是顯示所述催化劑前體的一個實施方案的N₂吸附(-|-)和脫附(-o-)等溫線的圖。

圖3是顯示圖2的催化劑前體在0.35～1.00的相對壓力范圍內的N₂吸附(-|-)和脫附(-o-)等溫線的圖。

圖4是顯示所述催化劑前體的另一個實施方案的N₂吸附(-|-)和脫附(-o-)等溫線的圖，顯示了寬的H3型脫附滯后圈。

圖5是顯示圖4的催化劑前體在0.35～1.00的相對壓力范圍內的N₂吸附(-|-)和脫附(-o-)等溫線的圖。

圖6是顯示不具有IV型等溫線的催化劑前體的N₂吸附(-|-)的圖。

發明詳述

在整個說明書中使用如下術語，除非有其他說明，否則下列術語具有如下意思。

SCF/BBL(或scf/bbl、或scfb或SCFB)是指氣體(N₂、H₂等)標準立方英尺單位數每桶烴進料。

LHSV是指液時空速。