[發(fā)明專利]自活化的加氫處理催化劑以及處理重?zé)N原料的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380054719.7
• 申請(qǐng)日: 2013-10-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105121009A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-12-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: O·K·布漢
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)際殼牌研究有限公司
• 主分類號(hào): B01J23/883
• 分類號(hào): B01J23/883;B01J23/882;B01J37/04;B01J37/08;C10G45/08;B01J27/19;B01J37/00;B01J27/185;B01J35/10
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 陳文平;馬慧

本申請(qǐng)要求2012年10月19日提出申請(qǐng)的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)第61/716,082號(hào)及2012年10月25日提出申請(qǐng)的美國(guó)專利申請(qǐng)13/660,879的優(yōu)先權(quán)，這些申請(qǐng)以全文引用的方式并入本文。

本發(fā)明涉及用于處理重?zé)N進(jìn)料的加氫處理催化劑和加氫處理方法。

在原油精煉中，通常對(duì)包括殘?jiān)闹仞s份實(shí)施催化加氫處理，以經(jīng)由脫硫、脫氮、去金屬化或?yàn)r青質(zhì)轉(zhuǎn)化或其任意組合來(lái)去除諸如硫、氮、金屬及康拉遜殘?zhí)?Conradsoncarbon)等組份。多種類型的非均質(zhì)加氫處理催化劑被用來(lái)促進(jìn)這些反應(yīng)，這通過(guò)在升高的溫度及壓力條件下在氫氣存在下使該催化劑與進(jìn)料接觸而進(jìn)行。

已發(fā)現(xiàn)可用于高沸點(diǎn)烴進(jìn)料的加氫處理的一種催化劑公開(kāi)于U.S.4,738,944(Robinson等人)中。此專利中所公開(kāi)的催化劑含有負(fù)載于氧化鋁上的鎳、磷及鉬，且其含有以一氧化物計(jì)至多約10重量％、通常1重量％至8重量％、且優(yōu)選2重量％至6重量％的鎳金屬組份。該催化劑亦含有約16重量％至約23重量％且優(yōu)選19重量％至21.5重量％的鉬金屬組份(以三氧化鉬(MoO₃)計(jì)算)。該催化劑的孔結(jié)構(gòu)使其具有窄孔徑分布，其中直徑為約50埃至約110埃的孔占總孔體積的至少約75％、優(yōu)選至少約80％且最優(yōu)選至少約85％。通常，該催化劑的直徑低于約50埃的孔占其總孔體積的小于約10％。

另一種加氫處理催化劑公開(kāi)于U.S.7,824,541(Bhan)中，其尤其可用于處理餾出物進(jìn)料以制造低硫餾出物產(chǎn)品。此催化劑系三氧化鉬、VIII族金屬化合物及無(wú)機(jī)氧化物材料的共研磨混合物。煅燒該共研磨混合物。該催化劑的鉬含量以氧化物計(jì)算在10.5重量％至33重量％范圍內(nèi)。若VIII族金屬組份是鎳，則其以氧化物計(jì)算以3.8重量％至15.3重量％范圍存于催化劑中。該催化劑亦具有在50埃至100埃的特定及窄范圍內(nèi)的平均孔直徑。孔直徑大于350埃的大孔占總孔體積的小于4.5％且孔直徑大于1000埃的大孔占總孔體積的小于1％。

U.S.7,871,513(Bhan)公開(kāi)了可用于重?zé)N進(jìn)料的加氫處理的催化劑。此催化劑是由煅燒包含三氧化鉬、鎳化合物及無(wú)機(jī)氧化物材料的混合物的成型微粒制得的煅燒混合物。該催化劑的鉬含量以氧化物計(jì)算在至多18重量％的范圍內(nèi)。該催化劑的鎳含量以氧化物計(jì)算在至多5.1重量％的范圍內(nèi)。用于制備催化劑的鉬源為細(xì)分散狀態(tài)的三氧化鉬形式。

盡管上述催化劑已顯示出具有良好的加氫處理活性，但業(yè)內(nèi)仍不斷致力于尋找具有增加的催化活性或改良的穩(wěn)定性或二者的新的或改良的催化劑組合物。催化劑活性的任一改良均可降低所需反應(yīng)器溫度，以從被氮、硫、瀝青質(zhì)或金屬污染的進(jìn)料獲得具有給定的這些組份的含量的產(chǎn)物。較低的反應(yīng)器溫度節(jié)省能源且將延長(zhǎng)催化劑壽命。業(yè)內(nèi)亦一直致力于尋找制造催化劑組合物的更經(jīng)濟(jì)方法。

諸如真空塔底部物及渣油等重?zé)N進(jìn)料通常比更輕餾出物及石腦油進(jìn)料更難以通過(guò)加氫處理去除諸如硫、氮、金屬及炭等組份。可能需要不同于用于處理較輕烴進(jìn)料的催化劑的經(jīng)特定設(shè)計(jì)的催化劑以更經(jīng)濟(jì)地處理較重?zé)N進(jìn)料。故業(yè)內(nèi)一直需要尋找用于重?zé)N進(jìn)料的加氫處理的具有良好性質(zhì)的新的或改良的催化劑組合物。

因此，期望提供具有良好催化活性及穩(wěn)定性且可經(jīng)濟(jì)地制造的改良的加氫處理催化劑。一個(gè)具體期望是提供尤其可用于重?zé)N進(jìn)料——尤其是具有特別高的硫及金屬濃度的這種進(jìn)料——的加氫處理的加氫處理催化劑。

因此，相應(yīng)提供用于處理重?zé)N進(jìn)料的自活化的加氫處理催化劑。該催化劑包含通過(guò)以下方式制造的包含共研磨混合物的經(jīng)煅燒微粒：將無(wú)機(jī)氧化物粉末、三氧化鉬粉末及鎳化合物共研磨且然后使該共研磨混合物形成微粒，煅燒該微粒，藉此提供經(jīng)煅燒的微粒。該經(jīng)煅燒的微粒包含以1重量％至10重量％的量存在的鉬(以金屬計(jì)且以該經(jīng)煅燒微粒的總重量計(jì))及以使得鎳對(duì)鉬的重量比小于0.4的量存在的鎳。該經(jīng)煅燒微粒進(jìn)一步具有以下孔徑分布：其直徑在至范圍內(nèi)的孔占該經(jīng)煅燒微粒的總孔體積的小于70％，且其直徑在至范圍內(nèi)的孔占該經(jīng)煅燒微粒的總孔體積的至少10％，且其直徑大于的孔占該經(jīng)煅燒微粒的總孔體積的1％至10％。該經(jīng)煅燒微粒展示具有在546cm^-1至586cm^-1拉曼區(qū)域內(nèi)的特征拉曼峰、或在828cm^-1至868cm^-1區(qū)域內(nèi)的峰或在879cm^-1至919cm^-1區(qū)域內(nèi)的峰或至少一個(gè)在上述三個(gè)所列舉拉曼區(qū)域中任兩者或更多者內(nèi)的拉曼峰的光譜。