[发明专利]四金属本体加氢处理催化剂

说明书

提供了包含镍、钼、钨和钛的本体催化剂以及合成本体催化剂的方法。所述催化剂可用于烃原料的加氢处理，特别是加氢脱硫和加氢脱氮。本体催化剂前体未经焙烧，并且包含氢氧化物。

相关申请的交叉引用

本申请要求2020年5月4日提交的序列号为63/019,479的美国临时申请的优先权和权益。

技术领域

本公开涉及用于烃进料的加氢处理的四金属本体催化剂以及制备这类催化剂的方法。

背景技术

烃原料的加氢处理通常包括其中烃原料与氢气在催化剂的存在和加氢处理条件下(通常在升高的温度和升高的压力下)反应的所有过程。加氢处理包括诸如加氢脱硫、加氢脱氮、加氢脱氧、加氢脱金属、加氢脱芳构化、氢化、氢解、氢化处理、加氢异构化和加氢裂化的工艺。

加氢处理催化剂通常包含在耐火载体如氧化铝上的一种或多种硫化的第6族金属与作为促进剂的一种或多种第8至10族非贵金属。特别适用于加氢脱硫以及加氢脱氮的加氢处理催化剂通常包含用金属如钴、镍、铁或其组合促进的硫化钼或硫化钨。

除了负载型催化剂之外，使用本体催化剂(也称为“非负载型”催化剂)的加氢处理也是已知的。虽然本体加氢处理催化剂组合物相对于常规负载型加氢处理催化剂具有相对高的催化活性，但本领域仍不断需要开发具有进一步改善的加氢处理活性的新型本体催化剂组合物。

发明内容

在第一方面，提供了一种本体催化剂前体，其包含：(a)按金属氧化物计为1至60重量％的Ni；(b)按金属氧化物计为1至40重量％的Mo；(c)按金属氧化物计为5至80重量％的W；和(d)按金属氧化物计为2至45重量％的Ti。

在第二方面，提供了一种硫化的本体催化剂，其特征在于其是已经被硫化的本文所述的本体催化剂前体。

在第三方面，提供了一种制备本文所述的本体催化剂前体的方法，所述方法包括：(a)在反应混合物中合并：(i)含Ni前体；(ii)含Mo前体；(iii)含W前体；(iv)含Ti前体；(v)任选地，基于有机化合物的组分；和(vi)质子性液体；以及(b)在足以引起所述本体催化剂前体沉淀的条件下使所述混合物反应；其中制备所述本体催化剂前体的步骤在不超过200℃的温度下进行。

在第四方面，提供了一种制备本文所述的本体催化剂前体的方法，所述方法包括：(a)在反应混合物中合并：(i)含Ni前体；(ii)含Mo前体；(iii)含W前体；(iv)任选地，基于有机化合物的组分；和(v)质子性液体；以及(b)在足以引起中间本体催化剂前体沉淀的条件下使所述混合物反应；以及(c)使所述中间本体催化剂前体与含Ti前体复合以形成所述本体催化剂前体；其中制备所述本体催化剂前体的步骤在不超过200℃的温度下进行。

在第五方面，提供了一种加氢处理烃原料的工艺，所述工艺包括在本体催化剂的存在和加氢处理条件下使所述烃原料与氢气接触以得到至少一种产物，其中所述本体催化剂来源于或可来源于包含以下的催化剂前体：(a)按金属氧化物计为1至60重量％的Ni；(b)按金属氧化物计为1至40重量％的Mo；(c)按金属氧化物计为5至80重量％的W；和(d)按金属氧化物计为2至45重量％的Ti。

附图说明

图1显示根据本公开的一方面具有界定多面体Ni-Mo-W-Ti组成空间的顶点的分数坐标的四元相图。

图2显示根据本公开的一方面具有界定多面体Ni-Mo-W-Ti组成空间的顶点的分数坐标的四元相图。

图3显示在77K下在实施例4的Ni-Mo-W-Ti催化剂前体上进行N₂物理吸附的等温线图。

图4显示对于实施例4的Ni-Mo-W-Ti催化剂前体获得的高角度环形暗场扫描透射电子显微镜(HAADF-STEM)图像。