[发明专利]用于金属催化剂制备中的磺酸盐

说明书

本发明涉及通过链烷‑磺酸金属盐制备催化剂前体，催化剂前体包含吸附在基材上的金属链烷‑磺酸盐，以及涉及这种催化剂前体在用于化工（特别地精细化学品工业）中制备化学品的化学反应中的应用。

本发明涉及负载型金属催化剂领域，更具体地涉及负载型金属催化剂的制备。本发明更具体地涉及制备这种负载型金属催化剂的改进方法。

在化学工业中，特别是在石油化学工业中，负载型金属催化剂广泛且常用于例如加氢处理反应。

因此，负载型金属催化剂现在特别用于化学工业中的精细化学品的生产，例如在精炼工业中，其中已知它们通常用于加氢处理反应，更特别地用于加氢处理烃馏分。

加氢处理包括在适当的条件下，例如在氢气存在下，将有机硫化合物转化为硫化氢，这被称为加氢脱硫（HDS）。加氢处理还包括将有机氮化合物转化为氨，然后将该操作称为加氢脱氮（HDN）。这些加氢处理反应通常在一种或多种催化剂存在下进行。

这些催化剂通常是负载型金属催化剂，并且通常包含选自IUPAC元素周期表第3至12列中的金属的一种或多种金属，例如但不限于钼，钨，镍，钴，及其混合物。最常用的负载型金属加氢处理催化剂包括钴和钼（CoMo催化剂），镍和钼（NiMo催化剂），以及镍和钨（Ni-W催化剂）。

商业催化剂中的金属，当递送给最终用户时，通常且最通常以其氧化物形式存在。但是，这些负载型金属催化剂仅呈金属硫化物的形式是活化的。因此，在使用之前，氧化物形式必须转化为硫形式；即，它们必须是硫化的。

这种催化剂在工业上以非常大的规模制造，并且通常一种或多种金属沉积在一种或多种多孔载体上，例如但不限于氧化铝，二氧化硅或二氧化硅-氧化铝。

美国专利申请No.US2013/0237734描述了甲磺酸用于预处理载体以改善催化剂功效的用途。随后，使酸处理的载体与金属接触以形成催化剂前体。金属以硝酸盐，碳酸盐或金属乙酸盐或其组合的形式引入。然而，本申请中公开的方法没有提供直接导致硫化负载金属催化剂的简单有效的催化剂制备方法。

美国专利申请No.US2007/0227949公开了含硫的催化剂组合物，其中含硫化合物可选自巯基化合物，硫代酸，巯基醇，亚砜，硫氰酸铵和硫代脲，多硫化物或元素硫，和无机硫化合物。硫化合物作为未与金属成分结合的硫化合物存在。

缺点是在与含硫化合物反应形成金属硫化物之前，金属沉积在载体上，因此已经存在于所述载体上。催化剂的活性和功效基于沉积在载体上的金属量，并且该方法不允许载体上金属的量增加，因此催化剂活性没有改善。

US4845068专利涉及一种含金属的无机氧化物载体，其浸渍在具有巯基的硫化剂中。催化剂在没有任何额外处理的情况下或在氢气存在下处理后是活性的。除了上述缺点之外，负载的硫金属催化剂是热原。因此，在运输，储存和处理这些催化剂时应采取预防措施，这增加了约束和物流成本。

国际申请WO2014/068135涉及含有锡并具有MWW骨架结构的沸石材料。该沸石材料是通过下述方法获得的，该方法包括在pH为5.5-8的液体溶剂体系中处理含硼的沸石材料。所述溶剂体系可以是有机酸和/或无机酸，如作为甲磺酸。该处理导致具有MWW骨架结构的新沸石材料与现有技术中的材料相比具有更大的层间距离。在本说明书中，仅用甲磺酸处理载体，这不会导致改进的金属在沸石上的分散。

除了先前的缺点之外，在前-硫化步骤中使用的大量硫化合物对环境具有直接的负面影响。因此，需要改进的方法以减少使用如此大量的硫化合物等。还需要负载型金属催化剂，其更稳定，更易于活化，更有效并且具有适量的催化金属。

上述目的完全或至少部分地通过下面进一步描述的本发明来实现。实际上，申请人现已发现链烷-磺酸金属盐的使用特别适合于负载型金属催化剂的制备。此外，已发现用链烷-磺酸金属盐制备的这种负载型金属催化剂缺乏通过已知典型方法的现有技术中已知的金属催化剂的一些或全部缺点。