用於烴合成的成型催化劑顆粒的製作方法
2023-11-30 23:03:01
專利名稱：用於烴合成的成型催化劑顆粒的製作方法
技術領域：
本發明涉及成型催化劑或催化劑前體，其含有負載在載體上的催化活性組分或其前體，該組分選自元素周期表中的VIII族元素，該催化劑或催化劑前體任選含有一種或多種選自元素周期表中的IIA、IIIB、IVB、VB、VIB、VIIB或VIII族的元素或化合物。
本發明的催化劑或催化劑前體在受傳質或擴散限制的反應如費-託烴合成工藝中非常有用。
本發明還涉及用可成型捏合體製備催化劑或催化劑前體的方法，還涉及用於製備擠出催化劑或催化劑前體的模板，還涉及催化劑的用途和使用該催化劑製備的烴。
本發明還涉及通過將上述烴加氫、加氫異構和/或加氫裂化製備燃料和基礎油的方法。
背景技術：
成型催化劑或催化劑前體在本領域中是公知的，例如在歐洲專利EP-0127220中有述。
用包括一氧化碳和氫的氣態混合物製備烴的方法是使該混合物與催化劑在高溫高壓下接觸，該方法在文獻中稱為費-託合成法。
費-託合成法中使用的催化劑通常包括一種或多種選自元素周期表中的VIII族的金屬，該金屬任選與作為助催化劑的一種或多種金屬氧化物和/或其它金屬相結合。
最希望使用的是高效催化劑。在費-託工藝中，高效催化劑不僅在將一氧化碳和氫轉化為烴時具有高活性，而且對大分子烴有很高的選擇性，特別是對C5烴和更高級的烴(下面將其稱為「C5+烴」)有很高的選擇性。優選地，C5+烴中的支化度應當較低。現有技術教導如下一般來說，催化劑的效率隨催化劑顆粒的粒度減小而提高。另外，催化劑應當具有很高的穩定性，即失活度應當非常低。
費-託合成可以用多種反應體系進行，如流化床體系或淤漿床體系。當使用應用催化劑顆粒固定床的工藝時，在設計該工藝時主要考慮穿過催化劑床的壓降。最需要壓降儘可能低。但在本領域廣泛報導的是對於給定形狀的催化劑顆粒，當固定床中的催化劑顆粒粒度減小時，穿過催化劑床的壓降會相應增加。因此，如果企圖在使穿過催化劑床的壓降保持最小的同時還要取得令人滿意的催化劑效率，則在設計固定催化劑床時是矛盾的。
除此之外，催化劑顆粒還應當具有足夠的強度，以避免不必要的磨損和/或破碎。特別是在固定床中，堆壓碎強度應當(非常)高，因為該催化劑用在最高可達15米的工業反應器中。特別是在催化劑床的下部，催化劑顆粒強度起著重要的作用。這樣就使得在設計更為改善的催化劑顆粒時更為複雜。
另一個複雜化的元素是催化劑顆粒的生產方法。目前需要能夠大量生產催化劑顆粒的快速、便宜且適用的生產方法。這樣的工業化生產方法的一個例子是擠壓法。
因此，現在需要一種催化劑或催化劑前體，其包括元素周期表中的VIII族元素和任選選自元素周期表中的IIA、IIIB、IVB、VB、VIB或VIIB族元素的助催化劑，該催化劑在費-託合成工藝中具有很高的活性和選擇性，還能夠使固定床中的壓降保持儘可能低，還具有很高的壓碎強度。其穩定性也應當非常高。
過去，針對適用於多種不同工藝的顆粒，特別是催化活性顆粒的開發方面已經做了大量工作。現在人們還一直在研究當催化劑形狀不同於用在催化和非催化工作中的諸如粒狀、棒狀、球體和圓柱體的傳統形狀時，這些形狀的有利影響及有時候的不利影響。
公知的其它形狀的例子是環狀、三葉草形、啞鈴形和C形顆粒。現在還一直致力於研究所謂的「多葉」形顆粒。許多可以得到的工業催化劑是TL(三葉)或QL(四葉)形。它們替代傳統圓柱形，通常具有很多優點，因為它們的表面積體積比增加，導致更小的有效粒度，從而提供更有活性的催化劑。
已經提出了在費-託合成工藝中用在固定床操作中的催化劑顆粒的多種形狀和設計方案。因此，EP-0428223公開的催化劑顆粒可以是圓柱體形狀；中空圓柱體形狀，例如圓柱體的中空部分的半徑是圓柱體半徑的0.1-0.4；直線或來複線(扭曲線)三葉形；或US-4028221中公開的其它形式中的一種。據說三葉形擠出物是優選的。
EP-0218147公開了一種螺旋葉片狀、多葉片狀擠出顆粒，其外部形狀是沿顆粒長度方向擠出的軸線周圍螺旋環繞的三股或四股線，該專利還公開了其作為催化劑或催化劑載體，尤其是作為加氫處理操作中的催化劑或催化劑載體的用途。據說，催化劑的這種螺旋形狀能夠減小穿過固定床反應器的壓降，其中液體和/或氣體反應試劑流經所述固定床反應器。用這種方法可以在給定結構的反應器中使用更小的催化劑顆粒以滿足壓降要求。
EP-0220933中描述道四葉形催化劑的形狀很重要，與已知為壓降的現象特別相關。從提供的試驗證據看，與密切相關的對稱性四葉形狀相比，不對稱的四葉形看起來受到壓降這一問題的困擾要小。EP-0220933中描述的形狀不對稱顆粒是每一對凸起都被比凸起窄的通道分隔開，從而防止相鄰顆粒的凸起進入該通道。EP-0220933教導如下顆粒形狀能夠防止它們「填塞」在床內，從而能夠使催化劑床的整體堆密度較低。
因為本領域中的許多發現相互矛盾，而壓降問題仍然存在，特別是當通過降低顆粒粒度提高表面積體積比時，現在仍然存在很大的餘地去尋找催化活性顆粒的替代形狀，以減小或甚至防止這類問題的發生。
現在已經驚奇地發現與傳統的「三葉形」催化劑顆粒相比，特定形狀的催化劑顆粒或催化劑前體顆粒具有出人意料的大量優點，特別是當在固定床反應器中用於傳質或擴散限制的反應時，例如在費-託法中作為催化劑時。
發明內容
因此，本發明涉及成型催化劑或催化劑前體，其含有負載在載體上的催化活性組分或其前體，該組分選自元素周期表中的VIII族元素，該催化劑或催化劑前體是細長形狀的顆粒，包括三個凸起，每個凸起都與中心位置相連並由中心位置延伸，其中中心位置沿顆粒縱軸排列，顆粒的橫截面佔據由中心圓周圍的六個圓的外邊線圍成的空間減去由三個保留在外面的圓佔據的空間，還包括六個間隙區域，這六個圓中的每個都與相鄰的兩個圓接觸，而三個間隔圓與中心圓等距，並且可以和中心圓相連。
具體實施例方式
眾所周知，需要固體催化劑顆粒的反應類型通常受到反應試劑向催化劑顆粒內部的擴散速度或產品析出催化劑顆粒的擴散速度限制。對於液相反應尤其如此。因此，表面積體積比高的催化劑顆粒是有利的。
已經發現本發明的催化劑顆粒與相應的具有類似尺寸的傳統「三葉形」顆粒相比具有更大的表面積體積比，因為具有更高的空隙率，所以與相應的傳統「三葉形」顆粒相比基本上受到更少的壓降問題的困擾。還能夠得到良好的C5+選擇性和良好的穩定性。其它的優點是對線形(非支鏈)產品的選擇性增加。該顆粒還具有足夠高的強度，易於通過擠壓法製造。
成型催化劑顆粒可以用任意合適的材料製造，只要能夠通過加工得到它們預定的形狀即可。製成這些形狀的方法包括擠壓、擠出或者在一定條件下將粒狀或粉末狀的催化劑或催化劑前體材料壓成各種形狀，從而保證這些顆粒無論是在反應過程中還是在再生過程中都能夠保持所得到的形狀。
本發明的催化劑，特別是用於費-託法的催化劑包括作為催化活性組分的選自元素周期表中VIII族的金屬。催化活性金屬具體包括釕、鐵、鈷和鎳，更優選鈷。也可以是兩種或多種組分結合。優選使用費-託催化劑，該催化劑能夠產生大量鏈烷烴，更優選是基本上非支鏈的鏈烷烴。最適用於此目的的催化劑組合物包括含鈷的費-託催化劑。這些催化劑描述在一些文獻中，例如可以參見AU698392和WO99/34917。優選的用於製備合成氣的烴原料是天然氣或伴生氣。因為這些原料通常能夠產生H2/CO比接近2的合成氣，鈷是非常好的費-託催化劑，因為對於這類催化劑來說，用戶比大約也是2。
催化活性金屬優選負載在多孔載體上。多孔載體可以選自本領域公知的任何合適的耐火金屬氧化物或矽酸鹽或其組合物。特別優選的多孔載體的例子包括二氧化矽、氧化鋁、二氧化鈦、氧化鋯、二氧化鈰、氧化鎵及其混合物，特別是二氧化矽、氧化鋁和二氧化鈦，特別是TiO2。
為了達到最佳性能，催化活性金屬在載體上的量優選是每100pbw的載體材料上負載3-300pbw的催化活性金屬，更優選10-80pbw，特別是20-60pbw。
如果需要，催化劑還可以包括一種或多種金屬或金屬氧化物作為助催化劑。合適的金屬氧化物助催化劑可以選自元素周期表中的IIA、IIIB、IVB、VB、VIB或VIIB的元素或錒系元素或鑭系元素。具體來說，鎂、鈣、鍶、鋇、鈧、釔、鑭、鈦、鋯、鉿、鈰、釷、鈾、釩、鉻和錳的氧化物是非常合適的助催化劑。對於用於製備重質鏈烷烴的催化劑來說，特別優選的金屬氧化物助催化劑是錳、釩和鋯的氧化物。合適的金屬助催化劑可以選自元素周期表中VIIB或VIII族的元素。錸、銀和VIII族貴金屬特別合適，特別優選鉑和鈀。催化劑中存在的助催化劑的合適量為每100pbw載體中有0.01-100pbw的助催化劑，優選0.1-40pbw，更優選1-20pbw。從產生長鏈正鏈烷烴的能力方面考慮，最優選的助催化劑選自釩、錳、錸、鋯和鉑。
可以用任意合適的處理方法如浸漬、混合/捏合和混合/擠出法將催化活性金屬和助催化劑(如果有)沉積在載體材料上。將金屬和合適的助催化劑沉積在載體材料上後，一般要將負載後的載體煅燒。煅燒處理的作用是除去結晶水，分解有機化合物和將無機化合物轉化為其各自的氧化物。煅燒後，可以用下述方法將得到的催化劑活化一般在約200-350℃的溫度下使催化劑與氫或含氫氣體接觸。其它用於製備費-託催化劑的方法包括捏合/研糊後擠出、乾燥/煅燒和活化。
適用於成型催化劑顆粒的材料應當通過加工後得到其預定的形狀。加工方法的一個例子是擠出法，其中將可成型捏合體與合適的溶劑一起研糊，可成型捏合體優選包括一種或多種催化活性元素的一種或多種源、任選的一種或多種助催化劑的一種或多種源和精細粉碎的耐火氧化物或耐火氧化物前體。然後將研糊後的混合物通過模板中的孔擠出。將得到的擠出物乾燥。如果需要，可以用浸漬法將(其它的)催化元素源和/或助催化劑用於這些擠出物。可以使用的其它方法是碼垛堆積後進行壓力成型的方法。
混合物中包括的溶劑可以是本領域公知的任何合適的溶劑。合適的溶劑的例子包括水；醇，如甲醇、乙醇和丙醇；酮，如丙酮；醛，如丙醛；芳族溶劑，如甲苯。最便利和最優選的溶劑是水，任選與甲醇結合。
使用特定模板可以形成預定形狀的催化劑顆粒。模板在本領域中是公知的，可以用金屬或聚合物材料特別是熱塑性材料製成。
在本發明優選的催化劑顆粒的橫截面中，三個間隔圓(形成部分外圓)的直徑是中心圓直徑的0.74-1.3倍，優選是中心圓直徑的0.87-1.15倍。
在本發明更優選的催化劑顆粒的橫截面中，三個間隔圓的直徑與中心圓的直徑相同。合適地，三個間隔圓與中心圓的距離相同。該距離優選優選小於中心圓直徑的一半，更優選小於中心圓直徑的四分之一，在本發明最優選的催化劑顆粒的橫截面中，三個間隔圓與中心圓相連。三個間隔圓優選不與中心圓重疊。在所有重疊的情況下，每個間隔圓與中心圓的重疊部分小於中心圓面積的5％，優選小於2％，更優選小於1％。
圖1示出本發明最優選的催化劑顆粒的橫截面圖。橫截面的表面形狀(用實線表示)可以如主權利要求中所述。從該圖(示出了優選顆粒的橫截面)可以清楚地看出六個大小相同的圓排列在大小相同的中心圓周圍，每個外圓與其兩個鄰圓和中心圓鄰接，只是去掉三個間隔外圓(虛線所示)，得到剩餘的橫截面，該橫截面由四個圓(中心圓和三個保留的間隔外圓)和由所包括的中心圓和六組每兩個相鄰外圓所形成的六塊面積加和而成。這些面積稱為「間隙面積」。三個保留的間隔外圓與中心圓等距。本申請中使用的術語「等距」表示中心圓圓心與其中一個外圓圓心的距離等於中心圓圓心與其它任一保留外圓圓心的距離。為了達到本申請的目的，術語「等距」可以包括最高為該距離20％的偏差，優選最高為10％，更優選最高為5％。在最優選的實施方案中，沒有偏差。本發明優選的顆粒形狀外周是沒有銳角，也可以說是橫截面為連續的延伸。顆粒(本發明最優選的顆粒)直徑定義為與兩個凸起接觸的切線和與該切線平行且與第三個凸起接觸的直線之間的距離。在圖1中用d nom表示。在三個間隔圓具有一個或兩個不同直徑的情況下，d nom三個測定直徑的總和除以3。
三個凸起和中心位置一起形成催化劑或催化劑前體的橫截面。每個凸起的主要部分由其中的一個(保留的)間隔圓形成。中心凸起的主要部分由中心圓形成。間隙面積被與連接中心圓圓心和間隔圓圓心的直線垂直的直線分隔在中心位置和凸起之間。垂直線(虛線)與連接線(實線)的交點精確地位於兩個圓心的中間(見圖2)。
應當清楚與定義的形狀略有偏差也應當認為在本發明的保護範圍內。在用擠出法製備本發明的催化劑或催化劑前體的情況下，使用模板。本領域普通技術人員都知道如果生產具有一個或多個孔的模板，孔的形狀是本發明的顆粒形狀，生產這樣的模板時，一定的誤差在實踐中是可以預料的。在這種情況下，可以觀察到擠出後立即放壓會導致擠出物變形。相對於本發明定義的理想形狀，小偏差通常是在dnom的10％範圍內，優選在5％範圍內，更優選在2％範圍內。
在製備本發明的催化劑或催化劑前體顆粒的一般工藝後，數量為10-100％的所生產顆粒的公稱直徑的偏差小於本發明定義形狀的5％。優選地，至少50％的催化劑顆粒的公稱直徑的偏差小於本發明定義形狀的5％。
根據本發明，可以生產沿顆粒長度方向上還含有一個或多個孔的催化劑顆粒。例如顆粒可以含有處在由中心圓柱體(圖1中給出的橫截面中的中心圓)形成面積中的一個或多個孔和/或處在一個或多個間隔圓柱體(圖1中給出的橫截面中的間隔圓)中的一個或多個孔。一個或多個孔的存在使得表面積體積比增加，這主要會使更多的催化位點暴露，並且在任何情況下，從催化方面考慮，對進料的更多暴露會使其有利於工作。因為空心顆粒的尺寸越小，越難以生產，所以對某些目的來說，當需要小顆粒時，優選使用沒有孔的多孔顆粒。
已經發現本發明的催化劑顆粒的空隙率遠高於50％(空隙率定義為顆粒床中存在的開放空間佔所存在顆粒的體積份數，即顆粒內的孔隙不包括在空隙率內)。下述試驗中使用的顆粒的空隙率一般是58％，這遠高於對比用「三葉」顆粒的空隙率，「三葉」顆粒的空隙率剛剛超過43％。本發明的催化劑顆粒床的合適空隙率為45-80％，優選50-70％，更優選55-65％。
本發明的催化劑顆粒可以描述為其長徑比(L/D)最小為1。本發明顆粒的L/D為1-25。本發明顆粒的L/D優選為1.5-20，更優選2-10。例如下述試驗中使用的顆粒的L/D約為2.5。
在本發明中，顆粒長度適宜為1-25mm，優選2-20mm，這取決於應用領域。
催化轉化工藝可以在本領域已知的傳統合成條件下進行。一般來說，進行催化轉化的溫度是150-300℃，優選180-260℃。用於催化轉化工藝的總壓力一般是1-200巴絕壓，優選10-70巴絕壓。在催化轉化工藝中，一般要形成超過75wt％的C5+烴，優選形成超過85wt％的C5+烴。在使用本發明的催化劑的一般轉化工藝中，包括一個或多個叔取代碳原子的產品(後面稱為「支化」產品)量比在類似反應條件下使用傳統三葉催化劑的轉化工藝至少低20％。根據催化劑和轉化條件的不同，重質蠟(C20+)的量可以高達60wt％，有時候高達70wt％，有時候甚至高達85wt％。優選使用鈷催化劑，使用低H2/CO比(優選1.7或更低)，使用低溫(190-230℃)。為了避免任何焦炭的形成，優選使用至少0.3的H2/CO比。特別優選在下述條件下進行費-託反應對於得到的至少具有20個碳原子的產品來說，SF-α值至少是0.925，優選至少是0.935，更優選至少是0.945，甚至更優選至少是0.955。優選地，在費-託烴物流中，C30+的含量至少是35wt％，優選至少是40wt％，更優選至少是50wt％。
費-託法可以是淤漿FT法，特別是沸騰床法或固定床FT法，特別是多管固定床法。已經發現含有本發明顆粒(無規堆放)的床比含有相應的傳統三葉顆粒(使用公知的「吸入負載」技術堆放時)的床具有高得多的空隙率。使用傳統三葉形顆粒時得到的空隙率最高可達約45％，而使用本發明顆粒時，產生的空隙率至少是55％，從而使這些顆粒對壓降低的領域如費-託合成工藝具有吸引力。
本申請所述的催化劑顆粒還可以形成為螺旋葉狀顆粒。本申請中使用的術語「螺旋葉狀顆粒」指的是細長形狀的顆粒，其包括三個凸起，每個凸起都與中心位置相連並由中心位置延伸，中心位置沿縱軸排列，顆粒的橫截面佔據由中心圓周圍的六個圓的外邊線圍成的空間減去由三個保留在外面的圓佔據的空間，還包括六個間隙區域，這六個圓中的每個都與相鄰的兩個圓接觸，而三個間隔圓與中心圓等距，並且可以和中心圓相連。這三個凸起沿顆粒縱軸延伸並螺旋狀環繞在顆粒縱軸周圍。
通過使用螺旋狀葉狀顆粒，為了得到給定的選擇性，可以使用的螺旋狀葉狀催化劑顆粒的直徑大於使用直的葉狀顆粒所需的直徑，從而能夠比根據現有技術預計的更大地減小穿過催化劑床的壓降。一種替代方案是，對於給定結構的具有預定壓降的固定床，通過在費-託工藝中使用螺旋狀葉狀顆粒，可以得到比使用為滿足壓降要求所需的合適的直的葉狀顆粒高得多的選擇性。
下面通過非限定性實施例說明本發明。
進行試驗，檢測使用由三葉形擠出物製成的催化劑(對比例)和使用具有權利要求1定義形狀的催化劑顆粒(工作例)的費-託工藝。
實施例I製備三葉形催化劑顆粒(對比例)
用下述方法製備三葉形催化劑顆粒。製備一種混合物，其中含有143g商購的二氧化鈦粉末(購自Degussa的P25ex)、66g商購的Co(OH)2粉末、10.3g Mn(Ac)2.4H2O和38g水。將該混合物捏合15分鐘。用Bonnot擠出機將混合物成型。將得到的擠出物乾燥和煅燒。得到的擠出物含有20wt％的Co和1wt％的Mn。得到的催化劑顆粒是三葉形狀，其公稱直徑為1.7mm(催化劑A)。
實施例II製備本發明的催化劑顆粒製備一種混合物，其中含有143g商購的二氧化鈦粉末(購自Degussa的P25ex)、66g商購的Co(OH)2粉末、10.3g Mn(Ac)2.4H2O和38g水。將該混合物捏合15分鐘。用Bonnot擠出機將混合物成型，Bonnot擠出機上裝備有適合於得到權利要求1所需形狀的模板。將得到的擠出物乾燥和煅燒。得到的催化劑顆粒含有20wt％的Co和1wt％的Mn，並且具有權利要求1定義的形狀，其公稱直徑分別為1.7mm(催化劑B)、1.5mm(催化劑C)、1.3mm(催化劑D)和1.0mm(催化劑E)。
實施例III在製備烴的工藝中檢測催化劑A和B。分別盛有10ml催化劑擠出A和B的微流反應器的形式是催化劑顆粒的固定床，將所述微流反應器加熱到260℃，用氮氣連續流將其加壓至2巴絕壓。用氮氣和氫的混合物當場將催化劑還原24小時。在還原期間，氫在混合物中的相對量逐漸從0％升高到100％。廢氣中的水濃度保持在3000ppmv以下。
還原後，將壓力增加到32巴絕壓(STY 140)或57巴絕壓(STY180)。用氫和一氧化碳的混合物進行反應。反應50小時後，對每個試驗都測定用每升催化劑顆粒(包括顆粒之間的空隙)每小時的烴產品克數表示的時空產率(STY)、表示為烴總產品重量百分數的C5+選擇性、在具有2-4種烴的產品中不飽和產品與飽和產品的比例。結果示於表I。
表I
在表I中，使用催化劑B而導致的關於C5+選擇性的結果表示為使用催化劑A得到的結果的相對值，即將催化劑A的C5+選擇性計為100％。
從試驗結果可以清楚地看出在費-託工藝中，在C5+選擇性方面，但催化劑B的性能優於催化劑A。即使因為催化劑B具有更高的空隙率而使得單位反應器體積內催化劑B的活性材料量小於催化劑A的活性材料量，但催化劑B仍然具有更好的性能。因此，特定形狀的催化劑B能夠更好地利用昂貴的催化劑材料。
實施例IV在製備烴的工藝中檢測催化劑A、C、D和E。分別盛有10ml催化劑擠出A、C、D和E的微流反應器的形式是催化劑顆粒的固定床，將微流反應器加熱到260℃，用氮氣連續流將其加壓至2巴絕壓。用氮氣和氫的混合物當場將催化劑還原24小時。在還原期間，氫在混合物中的相對量逐漸從0％升高到100％。廢氣中的水濃度保持在3000ppmv以下。
還原後，將壓力增加到26巴絕壓。用氫和一氧化碳的混合物進行反應。反應溫度表示為重均床溫(WABT)，℃。反應50小時後，對每個試驗都測定用每升催化劑顆粒(包括顆粒之間的空隙)每小時的烴產品克數表示的時空產率(STY)、表示為烴總產品重量百分數的C5+選擇性、在具有2-4種烴的產品中不飽和產品與飽和產品的比例。結果示於表II。
表II
在表II中，使用催化劑C、D或E的結果表示為使用催化劑A得到的結果的相對值。
從表II的結果可以清楚看出在費-託工藝中，催化劑C、D和E的性能優於催化劑A。即使因為催化劑C、D和E具有更高的空隙率而使得單位反應器體積內催化劑C、D和E的活性材料量小於催化劑A的活性材料量，但催化劑C、D和E仍具有更好的性能。因此，特定形狀的催化劑C、D和E能夠更好地利用昂貴的催化劑材料。
權利要求
1.一種成型催化劑或催化劑前體，其含有負載在載體上的催化活性組分或其前體，該組分選自元素周期表中的VIII族元素，該催化劑或催化劑前體是細長形狀的顆粒，包括三個凸起，每個凸起都與中心位置相連並由中心位置延伸，其中中心位置沿顆粒縱軸排列，顆粒的橫截面佔據由中心圓周圍的六個圓的外邊線圍成的空間減去由三個保留在外面的圓佔據的空間，還包括六個間隙區域，這六個圓中的每個都與相鄰的兩個圓接觸，而三個間隔圓與中心圓等距，並且可以和中心圓相連。
2.權利要求1的成型催化劑或催化劑前體，其中所述凸起螺旋狀環繞在顆粒縱軸周圍。
3.權利要求1或2的成型催化劑或催化劑前體，其公稱直徑D是0.5-5mm，優選0.7-3mm，更優選1-2mm。
4.權利要求1-3任一項的成型催化劑或催化劑前體，其中VIII族元素是Fe、Co或Ni，優選Co。
5.權利要求1-4任一項的成型催化劑或催化劑前體，其中含有選自元素周期表中的IIA、IIIB、IVB、VB、VIB、VIIB或VIII族的元素或化合物。
6.權利要求1-5任一項的成型催化劑或催化劑前體，其中載體是耐火氧化物，優選二氧化矽、氧化鋁或二氧化鈦，更優選二氧化鈦。
7.權利要求1-6任一項的成型催化劑或催化劑前體，在其橫截面中，三個保留的間隔圓的直徑是中心圓直徑的0.74-1.3倍，優選是中心圓直徑的0.87-1.15倍，優選在成形催化劑或催化劑前體的橫截面中，三個保留的間隔圓的直徑與中心圓的直徑相同，更優選在成形催化劑或催化劑前體中，三個間隔圓與中心圓相連。
8.權利要求1-7任一項的成型催化劑或催化劑前體，其L/D比(mm/mm)為1-25，優選2-10，優選成形催化劑或催化劑前體的顆粒長度為1-25mm，更優選2-20mm。
9.製備權利要求1-8任一項的成型催化劑或催化劑前體的方法，該方法是在一定條件下通過擠壓、擠出或其它方法使粒狀或粉末狀的催化劑或催化劑前體材料形成各種形狀，並保證這些顆粒無論是在反應過程中還是在再生過程中都能夠保持得到的形狀，優選通過擠出法製成。
10.設計為用於通過擠出法製備催化劑或催化劑前體的模板，該模板包括一個或多個孔，孔的形狀是權利要求1-8任一項定義的載體顆粒的橫截面。
11.製備烴的方法，該方法是使一氧化碳和氫的混合物與權利要求1-8所述的催化劑接觸，任選通過使催化劑前體與氫或含氫氣體接觸將催化劑活化。
12.用權利要求11所述的烴製備燃料和任選的基礎油的方法，該方法是通過加氫、加氫異構和/或加氫裂化進行的。
13.用權利要求12所述的方法得到的燃料和基礎油。
全文摘要
一種成型催化劑或催化劑前體，其含有負載在載體上的催化活性組分或其前體，該組分選自元素周期表中的VIII族元素，該催化劑或催化劑前體是細長形狀的顆粒，包括三個凸起，每個凸起都與中心位置相連並由中心位置延伸，其中所述中心位置沿顆粒縱軸排列，顆粒的橫截面佔據由中心圓周圍的六個圓的外邊線圍成的空間減去由三個保留在外面的圓佔據的空間，還包括六個間隙區域，這六個圓中的每個都與相鄰的兩個圓接觸，而三個間隔圓與中心圓等距，並且可以和中心圓相連。本發明還涉及用可成型捏合體製備催化劑或催化劑前體的方法，還涉及用於製備擠出催化劑或催化劑前體的模板，還涉及催化劑的用途和使用該催化劑製備的烴。本發明還涉及通過將用該催化劑製備的烴加氫、加氫異構和/或加氫裂化製備燃料和任選的基礎油的方法。
文檔編號C10G2/00GK1859975SQ03813229
公開日2006年11月8日 申請日期2003年6月6日 優先權日2002年6月7日
發明者A·霍克, H·M·輝斯曼, C·M·A·M·梅斯特斯 申請人:國際殼牌研究有限公司