一种低成本和高活性的加氢处理催化剂制造技术

一种用于加氢处理重质烃给料的催化剂，其包含煅烧颗粒，所述煅烧颗粒包含通过共同研糊无机氧化物材料、三氧化钼、镍化合物和五氧化二磷(P2O5)固体制得的共同研糊混合物，使所述共同研糊混合物形成为颗粒，并且煅烧所述颗粒以由此提供所述煅烧颗粒。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种低成本和高活性的加氢处理催化剂
本专利技术涉及一种加氢处理催化剂、一种制备加氢处理催化剂的方法和一种用于加氢处理烃给料的方法。专利技术背景在原油精炼中，经常使包括重馏分的残余物经受催化加氢处理，以通过脱硫、脱氮、脱金属或浙青质转化或其任何组合，来除去如硫、氮、金属和康拉逊残炭这样的组分。使用各种类型的异相加氢处理催化剂，通过在升高的温度和压力以及氢存在的条件下，使催化剂接触给料，从而促进这些反应。已经发现在高沸点烃给料的加氢处理中有用的一种催化剂公开于U.S.4，738，944(Robinson等)中。该专利中公开的这种催化剂含有负载于氧化招上的镍、磷和钥，并且其含有最高约10，通常I至8%，优选2至6重量％的镍金属组分，作为单氧化物来计算。该催化剂还含有约16至约23并且优选19至21.5重量％的钥金属组分，作为三氧化钥(MoO3)来计算。催化剂的孔结构使得其具有狭窄的孔径分布，总孔体积的至少约75%，优选至少约80%，并且最优选至少约85%的孔径为约50至约110埃。通常，该催化剂总孔体积的低于约10%的孔径低于约50埃。另一种加氢处理催化剂公开于U.S.7，824，541 (Bhan)，其在处理馏出物给料以制造低硫馏出物产物中特别有用。这种催化剂是三氧化钥、VIII族金属化合物和无机氧化物材料的共同研糊(co-mulled)混合物。将这种共同研糊的混合物煅烧。催化剂的钥含量在10.5至33重量％的范围内，作为氧化物来计算。如果VIII族金属组分是镍，其以3.8至15.3重量％的范围存在于催化剂中，作为氧化物来计算。该催化剂还具有在50至100埃的特定且狭窄范围内的平均孔径。其大孔隙中含有的总孔体积的低于4.5%具有大于350埃的孔径，并且其大孔隙中含有的总孔体积的低于I %具有大于1000埃的孔径。U.S.7，871，513 (Bhan)中公开的是一种有用于加氢处理重质烃给料的催化剂。该催化剂是通过煅烧包含三氧化钥、镍化合物和无机氧化物材料的混合物的成形颗粒而制得的煅烧混合物。该催化剂的钥含量在最高18重量％的范围内，作为氧化物来计算。该催化剂的镍含量在最高5.1重量％的范围内，作为氧化物来计算。制备该催化剂中使用的钥源是细碎状态的三氧化钥的形式。尽管上述催化剂已经显示出具有良好的加氢处理活性，还是持续努力发现具有提高的催化活性或改进的稳定性或两者的新型或改进的催化剂组合物。催化剂活性的任何改进可以导致为了从被氮、硫、浙青质或金属污染的给料中获得具有给定含量的这些组分的产物所需的反应器温度的降低。较低的反应器温度提供了节能，并且将延长催化剂的寿命。还正在努力发现更经济的制造催化剂组合物的方法。重质烃给料，如真空塔底部残留物和残油，通常比轻质馏出物和石脑油给料更难以加氢处理来除去如硫、氮、金属和碳这样的组分。为了更经济地处理较重质的烃给料，可能需要不同于那些用于处理较轻质烃给料的特别设计的催化剂。因此，对发现对于加氢处理重质烃给料具有良好特性的新型或改进的催化剂组合物存在持续的需求。因此，期望提供具有良好的催化活性并且制造经济的改进的加氢处理催化剂。特别期望提供在加氢处理重质烃给料，并且尤其是具有超高的硫和氮浓度的给料中特别有用的加氢处理催化剂。专利技术概沭因此，提供了一种包含煅烧颗粒的催化剂组合物，该煅烧颗粒包含共同研糊的混合物，该混合物通过共同研糊无机氧化物材料、三氧化钥、镍化合物和五氧化二磷(P2O5)固体制得，使共同研糊的混合物形成为颗粒，并且将颗粒煅烧，由此提供了煅烧颗粒。所述催化剂组合物通过包括以下步骤的方法制得:共同研糊无机氧化物材料、三氧化钥、镍化合物和固体五氧化二磷(P2O5)，由此形成混合物；使混合物形成为颗粒；并且将颗粒煅烧，由此提供煅烧颗粒。催化剂组合物可以用于加氢处理烃给料的方法中，所述方法包括使催化剂组合物在加氢处理方法条件下接触烃给料，并且产生加氢处理过的烃产物。附图简要说明图1示出对于本专利技术催化剂的一个实施方案和对于对照催化剂，作为催化剂时龄函数的氮去除活性(通过重量％转化来表示)的标绘图，通过在原油给料的实验性加氢处理中使用催化剂来测定活性。专利技术详沭已经发现了一种新型催化剂组合物，其在具有相当大浓度的硫、氮、金属(如，钒和镍)和微-碳残余物(MCR)的重质烃给料的加氢处理中尤其有用。这种催化剂组合物呈现出超常的氮去除活性，并且由于不是浸溃催化剂，因此生产成本低。本专利技术的催化剂组合物包括煅烧颗粒，所述煅烧颗粒包括无机氧化物粉末、三氧化钥粉末、镍化合物和固体磷化合物的共同研糊混合物。使共同研糊混合物形成为颗粒并将其煅烧，由此提供可以单独或结合其他组分配制而适用于烃给料加氢处理中的煅烧颗粒。因此，所述共同研糊混合物可以包括无机氧化物材料、三氧化钥、镍化合物和五氧化二磷，或由基本上这些组分组成，或由这些组分组成。本专利技术的一个重要特征和要求是与共同研糊混合物的其他组分混合的磷组分是磷的氧化物形式(例如，五氧化二磷(P2O5)多晶型物中的任何一种，或具有P4On结构的磷氧化物，其中η = 6、7、8、9或10)。优选地，所述磷氧化物是作为细粉固体或作为悬浮液或料浆中的细颗粒的细碎状态。将磷组分与共同研糊混合物的其他组分混合时，优选其不是磷的含氧酸形式(例如，亚磷酸(H3PO3)、磷酸(H3PO4)、氢亚磷酸(H3PO2))或含磷盐化合物形式，如含有阳离子(如，钠、钾、铷、铯或铵)的磷酸盐化合物，或任一种的磷酸盐含水形式(例如，磷酸盐离子(PO/—)、磷酸氢盐离子(HPO42-)、磷酸二氢盐离子(H2PO4-)和磷酸三氢盐(H3PO4))。与混合物的其他组分一起共同研糊的优选磷组分是五氧化二磷(P2O5)，如上所述，其是五氧化二磷的粉末形式或固体颗粒。五氧化二磷可以在悬浮液或料浆中。通常，在许多现有技术的加氢处理催化剂的制备中，通过使用含磷溶液浸溃的方式，将磷组分加入组合物中，所述含磷溶液使用溶解于溶剂(如，水)中的磷的盐化合物或磷的含氧酸或者溶解于溶剂中的任何其他含磷化合物来制得。另一方面，在本专利技术中，通过与本专利技术的催化剂组合物的其他组分共同研糊如上限定的并且是固体颗粒形式(如，粉末或颗粒悬浮液或颗粒料浆)的含磷化合物以提供组分的混合物，来添加该催化剂组合物的磷组分。然后使该组分的混合物形成为颗粒并煅烧，以提供本专利技术的煅烧颗粒。关于为什么在加氢处理催化剂组合物的制备中使用固体磷氧化物比使用酸性磷化合物提供了活性更高的催化剂组合物，尽管不希望受到任何特定理论的束缚，然而认为通过使用例如磷的含氧酸将磷掺入组合物中以负面的方式且不同于固体磷氧化物的方式影响了组合物的无机氧化物组分的孔结构。还认为磷的含氧酸与组合物混合物的氧化铝反应而形成磷酸铝，因此并没有那么多的磷掺入组合物的活性金属结构中。但另一方面，当磷氧化物被用于催化剂组合物的制备中时，认为其能更好地掺入到催化剂的钥、镍和磷复合物中。认为这种现象导致了对使用磷氧化物而不是其他含磷化合物制备的组合物观察到的改进的催化剂特性。与混合物的其他组分混合的固体磷组分的量应当是对提供本专利技术期望的增强活性益处所必要的。通常，共同研糊来形成本专利技术混合物的磷化合物的量(所述混合物此后形成为颗粒并煅烧，以提供本专利技术催化剂组合物的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备催化剂的方法，其中所述方法包括：共同研糊无机氧化物材料、三氧化钼、镍化合物和五氧化二磷(P2O5)固体，以由此形成混合物；使所述混合物形成为颗粒；和煅烧所述颗粒以由此提供煅烧颗粒。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.10.27 US 13/283,3891.一种制备催化剂的方法，其中所述方法包括: 共同研糊无机氧化物材料、三氧化钥、镍化合物和五氧化二磷(P2O5)固体，以由此形成混合物； 使所述混合物形成为颗粒；和 煅烧所述颗粒以由此提供煅烧颗粒。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述混合物包含:所述无机氧化物材料，其含量在所述混合物的约40重量％至约95重量％的范围内；所述三氧化钥，其含量在最高约16重量％的范围内，作为氧化物并且基于所述混合物；所述镍化合物，其含量在最高约4重量％的范围内，作为氧化物并且基于所述混合物；和所述五氧化二磷固体，其含量在所述混合物的约0.2重量％至约8重量％的范围内。3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述煅烧颗粒包含以使得提供0.04至I范围内的磷-比-钥原子比例的含量存在的磷。4.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其中所述煅烧颗粒具有70人至130人范围内的平均孔径。5.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其中所述煅烧颗粒具有超过200m2/g的表面积。6.一种催化剂组合物，其包含:包含共同研糊混合物的煅烧颗粒，所述共同研糊混合物通过共同研糊无机氧化物材料、三氧化钥、镍化合物和五氧化二磷(P2O5)固体制得，使所述共同研糊混合物形成为...

【专利技术属性】
技术研发人员：O·K·布汉，
申请(专利权)人：国际壳牌研究有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL