重质烃加氢处理催化剂及其制备和使用方法技术

本说明书公开了用于重质烃原料的加氢处理和加氢转化的高大孔隙催化剂。该高大孔隙度催化剂包含无机氧化物组分、钼组分和镍组分。其具有孔结构，使得其总孔体积的至少18％处于直径大于5,000埃的孔中，并且其总孔体积的至少25％处于直径大于1,000埃的孔中。优选地，该孔结构是双峰的。通过将这些催化组分与高分子量聚丙烯酰胺共研磨，随后将该共研磨混合物形成为颗粒或挤出物来制备该催化剂。将该颗粒或挤出物干燥并在受控的煅烧温度条件下煅烧，以产生该高大孔隙度催化剂组合物的煅烧颗粒或挤出物。挤出物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】重质烃加氢处理催化剂及其制备和使用方法
[0001]相关申请的引用
[0002]本申请要求2020年9月1日提交的名称为“A HEAVY HYDROCARBON HYDROPROCESSING CATALYST AND METHOD OF MAKING AND USING THEREOF”的美国临时专利申请序列号63/073015的优先权，并且该临时申请据此全文以引用方式并入本文。
[0003]本公开涉及可用于重质烃原料的加氢脱硫和重质尾馏分加氢转化为馏出物的加氢处理催化剂。本公开进一步涉及制备加氢处理催化剂的方法。

技术介绍

[0004]在精炼原油的加工中，对包括沸点高于约538℃(1,000℉)的重质烃的某些馏分进行催化加氢处理，以通过脱硫、脱氮、脱金属除去组分诸如硫、氮、金属和微碳残余物，并将重质尾馏分转化为较轻馏出物馏分。这些工艺使用各种类型的非均相加氢处理催化剂以通过在氢存在下在升高的温度和压力条件下使催化剂与原料接触来促进反应。用于提供重质烃原料的加氢转化和脱硫的许多常规催化剂包含负载在耐火氧化物载体上的第VIB族金属组分诸如钼和第VIII族金属组分诸如钴或镍。
[0005]美国专利号7,820,036(Bhan)公开了一种发现可用于加氢处理重质烃原料的催化剂。该催化剂尤其可用于重质烃原料的加氢脱硫和加氢转化，并且即使当在较重质烃馏分的高转化率所需的较高工艺温度条件下使用时也可保持稳定性。该催化剂通过将三氧化钼、镍化合物和无机氧化物材料混合并将该混合物形成经煅烧的颗粒而制备。该催化剂具有至多12重量百分比(以金属计)的钼和至多4重量百分比(以金属计)的镍。该催化剂的重要特征是其平均孔径在特定的、窄的范围内且大孔隙度低。本文公开的催化剂的平均孔径在至的范围内。催化剂的大孔隙度小于包含在直径大于的孔中的总孔体积的4.5百分比。没有提及在该催化剂的制备中使用高分子量的聚丙烯酰胺以制备具有高大孔隙度和增强的催化性质的催化剂。
[0006]美国专利号9,114,386(Bhan)公开了一种用于加氢处理重质烃原料的催化剂。该催化剂具有独特的自活化性质，使得其活性随使用而增加。该催化剂具有相对低浓度的钼和镍的催化金属，其中镍的比例提供了低的镍与钼重量比。该催化剂包含1重量百分比至10重量百分比(以金属计)的钼和镍，其量使得镍与钼的重量比小于0.4。该催化剂的特征在于，其总孔体积的至少1百分比且小于10百分比的孔直径大于直径在至的范围内的中孔占催化剂总孔体积的至少40％但小于70％。希望总孔体积的至少10百分比存在于直径在至的范围内的孔中。没有提及在催化剂的制备中使用高分子量的聚丙烯酰胺以制备具有高大孔隙度孔结构的催化剂，使得其总孔体积的至少20％处于直径大于的孔中并且具有增强的催化性质。
[0007]美国专利号9,879,187(Bhan)公开了另一种具有优异催化性能性质的重质烃加氢处理催化剂。该催化剂产生了具有增强的产物稳定性的处理产物，如其P值所反映的。该催化剂进一步具有增强的MCR除去活性和增强的钒去除能力和稳定性。该专利指出该催化剂
的独特物理特性提供了其优异的催化性质。催化剂的重要特征是其总孔体积的至少20％包含在孔径大于的孔中，并且小于70％的总孔体积包含在孔径在至的范围内的孔中。没有提及在该催化剂的制备中使用高分子量的聚丙烯酰胺以制备具有高大孔隙度和增强的催化性质的催化剂。

技术实现思路

[0008]一直在努力开发用于重质烃的加氢处理和加氢转化以产生加氢处理的转化产物的改善催化剂。这些努力致力于开发具有更高活性的改善催化剂，这些改善催化剂提供了重质烃流的沥青组分向较轻烃的显著转化，同时提供了低的沉淀物产率。
[0009]因此，提供一种沸腾床催化剂，该沸腾床催化剂包含：氧化铝，该氧化铝基于沸腾床催化剂的重量在75重量％至98.5重量％的范围内；钼组分，该钼组分的量以金属计算并且基于沸腾床催化剂的重量为大于5重量％；镍组分，该镍组分的量使得沸腾床催化剂的镍与钼的原子比在0.2至0.9的范围内。沸腾床催化剂具有高大孔隙度孔结构，使得沸腾床催化剂的总孔体积的至少20％处于直径大于的孔中，并且沸腾床催化剂的总孔体积的至少25％处于直径大于的孔中。
[0010]还提供了一种制备沸腾床催化剂的新型方法，该沸腾床催化剂具有高大孔隙度并且可用于以最小的沉淀物产率转化和处理重质烃进料。该方法包括共研磨钼化合物、催化剂细粉、氧化铝、高分子量聚丙烯酰胺组分和水，以形成能够挤出的共研磨混合物。将该共研磨混合物形成为挤出物，将其干燥以提供干燥的挤出物。将干燥的挤出物在1450℉至1550℉的范围内的煅烧温度下煅烧，从而提供本文公开的沸腾床催化剂。沸腾床催化剂具有高大孔隙度孔结构，使得沸腾床催化剂的总孔体积的至少20％处于直径大于的孔中，并且沸腾床催化剂的总孔体积的至少25％处于直径大于的孔中。
[0011]所公开的沸腾床加氢转化催化剂和通过本公开的方法制备的催化剂可用于重质烃原料的加氢转化工艺中。该工艺包括将重质烃原料引入到包含催化剂的床的沸腾床反应区中，其中其在加氢转化条件下与催化剂接触。从沸腾床反应区产生重质烃转化产物。
附图说明
[0012]通过阅读以下具体实施方式并参考附图，本公开的优点可变得显而易见，其中附图是本公开的沸腾床反应器系统的某些方面的简化示意图。
具体实施方式
[0013]下面将描述本公开的一个或多个具体实施方案。这些描述的实施方案是当前公开的技术的示例。另外，为了提供这些实施方案的简明描述，并非实际具体实施的所有特征都可在说明书中描述。应当理解，在任何此类实际具体实施的开发中，如在任何工程或设计项目中，将作出许多特定于具体实施的决策以实现开发者的特定目标，诸如符合系统相关和商业相关的约束，这些约束可能因具体实施而异。此外，应当理解的是，这种开发努力可能是复杂且耗时的，但是对于受益于本公开的普通技术人员而言仍然是设计、生产和制造的
常规任务。
[0014]当介绍本公开的各种实施方案的元素时，冠词“一个”、“一种”和“该”旨在表示存在一个或多个元素。术语“包含”、“包括”和“具有”旨在是包括性的，并且意味着除了所列出的元素之外还可存在另外的元素。另外，应当理解，对本公开的“一个实施方案”或“实施方案”的引用不旨在被解释为排除也结合了所述特征的附加实施方案的存在。
[0015]如本文所用，术语“大约”、“约”和“基本上”表示接近规定量但仍执行所需功能或实现所需结果的量。例如，术语“大约”、“约”和“基本上”可指小于所述量的10％、小于所述量的5％、小于所述量的1％、小于所述量的0.1％和小于所述量的0.01％的量。
[0016]本公开的催化剂是可用于加氢处理(例如，加氢脱硫、加氢脱氮和加氢脱金属)和重质烃原料的加氢转化的新型高大孔隙度催化剂组合物。该催化剂作为用于沸腾床工艺系统中的沸腾床催化剂具有特别的应用。
[0017]本文公开的催化剂能够提供重质烃原料的沥青部分向较低沸点烃的高转化率，同时产生少量不期望本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种制备沸腾床催化剂的方法，所述沸腾床催化剂具有高大孔隙度并且可用于以最小的沉淀物产率转化和处理重质烃进料，其中所述方法包括：共研磨钼化合物、催化剂细粉、氧化铝、高分子量聚丙烯酰胺组分和水，以形成共研磨混合物；挤出所述共研磨混合物以形成挤出物；干燥所述挤出物以提供干燥的挤出物；在1450℉至1550℉的范围内的煅烧温度下煅烧所干燥的挤出物，从而提供所述沸腾床催化剂，其中所述沸腾床催化剂具有高大孔隙度孔结构，使得所述沸腾床催化剂的总孔体积的至少18％处于直径大于的孔中，并且所述沸腾床催化剂的总孔体积的至少25％处于直径大于的孔中。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述高分子量聚丙烯酰胺具有1,000,000g/mol至25,000,000g/mol的范围内的分子量。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述高大孔隙度孔结构具有双峰孔径分布，所述双峰孔径分布被定义为具有在至的范围内的第一孔径峰和在至的范围内的第二孔径峰。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述沸腾床催化剂的总孔体积的至少30％处于直径大于的孔中。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述沸腾床催化剂的总孔体积的50％至70％在孔径为至的范围内，并且所述沸腾床催化剂的总孔体积的18％至60％在孔径为至的范围内。6.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括控制所述共研磨混合物的pH，其中所述pH被控制在4.5至12的范围内。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述催化剂细粉包含粉碎的成品加氢处理催化剂，所述粉碎的成品加氢处理催化剂包含粉末形式的钼、镍、磷和氧化铝，所述钼化合物是处于颗粒状三氧化钼的细分散状态下的二氧化钼粉末，为细分散的粉末状固体或悬浮液，并且其中所述颗粒状三氧化钼的粒度具有小于500μm的最大尺寸。8.根据权利要求7所述...

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