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基于多金属体系的渣油加氢催化剂构筑及加氢反应性能研究

刘文洁 ,  隋宝宽 ,  穆福军 ,  袁胜华 ,  耿新国

现代化工 ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (6) : 208 -216.

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现代化工 ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (6) : 208-216. DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2026.06.033
科研与开发

基于多金属体系的渣油加氢催化剂构筑及加氢反应性能研究

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Construction of a residue hydrogenation catalyst based on multi-metal system and study on hydrogenation reaction performance

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摘要

基于相同的氧化铝载体制备了3种不同活性金属组合催化剂CAT-NW、CAT-NMW、CAT-NM。通过氮气物理吸附（BET）、X射线衍射、氢气程序升温还原、氨气程序升温脱附、CO吸附红外、X射线光电子能谱、透射电子显微镜等分析手段对催化剂进行表征，以渣油为原料进行催化剂活性评价。结果表明：各金属与载体的结合能变化不大，3种催化剂上活性金属镍的分散度相近；催化剂CAT-NMW硫化态活性相的长度层数比较高，表现出较高的脱氮率（HDN）、脱残炭率（HDCCR）；催化剂CAT-NM硫化态活性相具有较低的长度层数比和较高的活性相分散度，显示出较高的脱硫率。

Abstract

Based on the same alumina support，three different active metal combinations of catalysts CAT-NW，CAT-NMW，and CAT-NM are prepared.The catalyst is characterized by nitrogen physical adsorption （BET），XRD，H2-TPR，NH3-TPD，CO adsorption infrared，XPS，TEM and other analytical methods.The activity of catalyst is evaluated using residual oil as feedstock.The resuls show that the binding energy between different active metal combinations and the support does not change significantly.The dispersion of active metal nickel on the three catalysts is similar.The sulfided active phase of catalyst CAT-NMW exhibits a relatively high ratio of length to number of stacking layers，demonstrating high hydrodenitrogenation （HDN） and Hydrogenation of residual carbon removal （HDCCR） activities.The sulfided active phase of catalyst CAT-NM shows a lower ratio of length to number of stacking layers and higher dispersion of the active phase，resulting in higher hydrodesulfurization activity.

Graphical abstract

关键词

渣油加氢 / 不同金属组合 / 催化剂 / 金属分散度 / 活性相

Key words

residue hydrogenation / different metal combinations / catalyst / metal dispersion / active phase

Author summay

刘文洁（1982-），女，硕士，副研究员，研究方向为重油加氢催化剂，。

引用本文

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刘文洁,隋宝宽,穆福军,袁胜华,耿新国. 基于多金属体系的渣油加氢催化剂构筑及加氢反应性能研究[J]. 现代化工, 2026, 46(6): 208-216 DOI:10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2026.06.033

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随着世界范围内原油劣质化、重质化趋势日益严重，石油资源的高效利用成为当今世界面临的重要问题。加氢可以改善油品性质，获得质量优良的产品，同时，加氢也是重油轻质化的重要手段，渣油在原油中占比在30%左右，每年都会产生上亿吨的渣油原料需要处理，因此，在原油炼制过程中，渣油的高效利用是众多炼厂亟待解决的问题之一。
渣油加氢可进一步促进劣质原料的效益化、经济化，而当前固定床渣油加氢技术成熟、应用范围广。作为渣油加氢技术的核心，催化剂性能的发挥至关重要。脱金属催化剂可高效脱除渣油原料中的金属杂质以及部分硫，在整个渣油加氢级配体系中发挥着重要的作用。目前，工业渣油加氢催化剂的活性金属一般采用镍钼双金属体系。因活性金属在反应中的分工不同，分为主活性金属和助活性金属，两种金属相互协同，在整个反应体系中共同发挥作用。一般认为，金属钼在加氢处理过程中发挥主导作用，金属镍则起辅助作用[1]，不同金属组合后所制备的催化剂的活性不同[2]。当前，渣油加氢脱金属催化剂主要以含钼镍双金属的催化剂为主，通过与其他不同功能的加氢处理催化剂相互配合以适应不同的原料状况和产品要求[3-5]。就脱金属催化剂而言，对钼镍体系的催化剂研究较多，但对其他活性金属组合的研究较少，且不同活性金属组合后对催化剂活性相结构及活性金属的分散状态等方面的影响仍需进一步探索。
本文将基于多金属体系，构筑不同活性金属组合的渣油加氢脱金属催化剂，探究不同活性金属组合对渣油加氢催化剂活性相结构等性质的影响。在上述实验的基础上，以渣油为原料，重点考察活性金属组合对渣油的加氢反应性能的影响。

1 实验部分

1.1 样品和试剂

载体采用工业生产的氧化铝载体（99%，山西炬华新材料科技有限公司），三氧化钼（质量分数99%，辽宁天桥新材料科技股份有限公司），偏钨酸铵（分析纯，广东翁江化学试剂），硝酸镍、碱式碳酸镍（工业级，怀化恒安石化有限公司）。

1.2 催化剂的制备

采用偏钨酸铵和硝酸镍配制含金属钨和镍的溶液。采用三氧化钼、碱式碳酸镍配制含金属钼和镍的溶液。采用三氧化钼、碱式碳酸镍、偏钨酸铵配制含金属钼、镍和钨的溶液。将上述3种浸渍液分别浸渍同一种工业氧化铝载体，浸渍过程采用等体积浸渍法，浸渍后，将所得催化剂在120℃条件下干燥4 h，来初步蒸发掉部分水分并促进活性金属分散。干燥后，将所得样品转移至马弗炉中，在500℃条件下（焙烧氛围为空气）焙烧4 h，得到相应的渣油加氢脱金属催化剂，为便于比较，将金属镍、钼、钨分别以字母“N”、“M”、“W”表示，所制备的催化剂分别命名为：CAT-NW、CAT-NMW、CAT-NM，各种金属的负载含量如表1所示。

1.3 仪器与表征

采用美国迈克公司的仪器ASAP-2420型物理吸附仪分析催化剂的孔结构和比表面积。采用日本理学的仪器D/MAX2500型X射线衍射仪对催化剂的晶相结构进行表征（XRD）。采用Micrometrics公司仪器Auto Chem ASAP 2920装置对催化剂进行程序升温还原表征（H2-TPR）和酸强度分布表征（NH3-TPD）。采用Quanta chrome公司的仪器Chemisorption-300 AUTOSORB-Ⅰ-C型化学吸附仪对催化剂进行CO吸附红外光谱表征，来分析催化剂上活性金属及其存在状态。采用日本岛津公司仪器为Axis Supra+型X射线光电子能谱仪对催化剂进行XPS表征，并对催化剂的活性金属结合能及分散度进行分析。采用日本JEOL公司的仪器JEM2100型高分辨透射电子显微镜分析硫化后的催化剂表面活性相的微观结构，并拍摄相应的TEM照片，并测量视野中所见的活性相的片晶长度L及片晶层数S，并计算平均片晶长度L及平均片晶层数S。

1.4 催化剂的性能评价

在200 mL小型试验装置上评价催化剂的加氢反应性能，所用原料为渣油。在引入原料油前需对催化剂进行硫化。气密性检测合格后，定压 15.7 MPa，硫化过程中，以重柴油对催化剂进行硫化，硫化剂为二硫化碳，其中，二硫化碳在重柴油中的质量分数为3.78%，开始硫化温度为160℃，随后分别在240、290、360℃进行恒温硫化8 h，360℃恒温结束后，切换渣油原料进行反应。原料性质为：硫（S）质量分数为3.34%，氮（N）质量分数为0.27%，残炭（CCR）质量分数为11.17%，金属镍（Ni）含量为20.56 μg/g，金属钒（V）含量为53.67 μg/g。反应条件为：压力15.7 MPa，反应温度385℃，氢油体积比为758∶1，体积空速为1.0 h-1，反应取样条件为连续运转300 h后进行分析。催化剂的评价指标主要有脱硫率（HDS）、脱氮率（HDN）、脱残炭率（HDCCR）、脱金属率（HDM），其中脱金属率可进一步分为脱镍率（HDNi）和脱钒率（HDV）。脱除率均以加氢产物中的某物质的质量含量相对于原料中该物质总质量含量的减少量与原料中该物质总质量的比值为准。其中，原料及产物中的硫（S）、氮含量（N）采用美国的PHOTON LAB TS/TN仪器进行分析，原料及产物中的残炭值（CCR）采用法国的NMC 445仪器进行测定，原料及产物中的金属含量采用美国的ICP-AES仪器进行测量，原料及产物的4组分分析采用国产的SF-16A仪器进行测定。

2 结果与讨论

2.1 催化剂的孔结构

图1为催化剂的吸脱附曲线和孔径分布曲线，由图1可知，所制备的催化剂均具有V型[图1（a）]吸脱附曲线和H1[图1（b）]型回滞环，这表明催化剂具有均匀型孔结构。此外，由孔径分布曲线可知，不同活性金属组合并未对催化剂的孔径分布产生较大影响，所制备的催化剂的最可几孔径均为12.5 nm，且集中程度相似。这说明，不同活性金属组合对催化剂的孔结构性质影响较小。此外，由表2可知，催化剂CAT-NW与催化剂CAT-NM的比表面积较为接近，分别为165 m2/g和166 m2/g，当引入2种主活性金属后，催化剂的比表面积略有降低，但仍在148 m2/g。不同金属组合对催化剂的孔容影响较小，所得催化剂的孔容均在0.60 cm3/g以上。上述结果表明，不同金属组合对催化剂性质的影响在孔结构方面并不明显。这是因为，不同金属组合保持了相同金属负载量，故基于相同载体所制备的催化剂的孔结构变化不大。

2.2 催化剂的晶相结构

采用X射线衍射表征催化剂的晶相结构，图2为催化剂的XRD谱图。由图2可知，3种催化剂在2θ为37.3、39.5、45.5°和66.6°处均出现了较为明显的特征衍射峰，归属为γ-Al2O3的特征峰，且分别对应该氧化铝的（311）、（322）、（400）、（440）晶面（JCPDS 10—0425）[6-8]。同时，对于催化剂CAT-NM来说，在2θ为26.5°附近也出现了一个衍射峰，这归属于NiMoO4的特征衍射峰，在催化剂的CAT-NMW的谱图中也可见较弱的26.5°特征峰，这可能与金属含量有关，导致其峰面积较小。此外，3种催化剂的XRD谱图中均未出现明显的WO3、MoO3、NiO氧化物的特征衍射峰，说明活性金属氧化物在载体表面分散得较为均匀，未形成聚集[9-10]。

2.3 催化剂的还原性

采用H2-TPR来表征催化剂的还原性能，结果如图3所示。可以发现，催化剂的TPR曲线中均出现两个特征还原峰，其中，低温还原峰位于400℃左右，归属于催化剂上易被还原的钼物种，对应的价态为正6价到正4价的还原，而高温还原峰位于800℃左右，归属于催化剂上不易被还原的钼物种，对应的价态为正4价到0价的还原[11]。如图3所示，与催化剂CAT-NW、CAT-NMW相比，催化剂CAT-NM的低温还原峰温度较低，催化剂CAT-NM上的活性金属较易被还原。与催化剂CAT-NW相比，催化剂CAT-NMW、CAT-NM的低温还原峰向低温方向移动，这可能是因为金属钨的还原温度较高，而金属钼的还原温度较低，当催化剂中引入金属钨后，从整体上影响了催化剂中易被还原的金属物种的还原温度。此外，Brito等[12]研究认为，450℃左右的还原峰归属于八面体配位的钼物种以及高分散的镍氧化物，而800℃以上的还原峰则对应于四面体配位的钼物种。具体表现为，催化剂CAT-NW在455℃左右的还原峰归属于氧化镍的还原，在800℃左右的还原峰应归属于四面体配位的钨物种，四面体配位的钨物种较难形成“Ni-W-S”活性相[13-14]。催化剂CAT-NMW在453℃左右的还原峰对应八面体配位的钼物种以及镍氧化物，800℃左右的还原峰则归属于四面体配位的钼物种和钨物种，催化剂CAT-NMW的高温还原峰面积明显大于催化剂CAT-NW的峰面积[15-16]。而对于催化剂CAT-NM而言，温度在370℃左右的低温还原峰主要是八面体配位的钼物种的耗氢峰，800℃附近的还原峰则为四配位钼物种的耗氢峰。

2.4 催化剂的酸强度分布

采用氨气程序升温脱附（NH3-TPD）测试催化剂表面的酸性质，结果列于表3。以不同的温度范围表示催化剂的酸类型，其中，温度范围在150~250℃对应催化剂的弱酸中心，温度范围在250~400℃对应催化剂的中强酸中心，温度范围在400~500℃对应催化剂的强酸中心[17-19]。由表3可知，3种催化剂中，催化剂CAT-NW的总酸量最低，为0.184 mmol/g，催化剂CAT-NM的总酸量最高，为0.308 mmol/g，当用一部分金属W取代金属Mo后所制备的催化剂CAT-NMW的总酸量减少，为0.196 mmol/g，这说明，金属W的引入降低了催化剂的总酸量。从各种酸类型的含量来看，NiW金属组合与NiMo金属组合相比，催化剂上3种类型的酸均较低，而NiMoW的3种金属组合后，催化剂上3种类型的酸量均降低，但整体而言，中强酸含量降低较为明显，这说明，金属W的引入主要作用于催化剂的中强酸位点。一般而言，渣油中的杂质如含硫化合物、含氮化合物的脱除与催化剂表面酸量密切相关，催化剂酸量增加，有利于大分子化合物发生侧链断裂及转移反应[20]。此外，活性金属负载过程中在载体的分散状态也影响了催化剂的酸性，催化剂CAT-NM的总酸量最高，这可能与该催化剂上活性金属的分散度较高有关。

2.5 催化剂的CO吸附红外光谱

通常来说，催化剂上活性金属及其存在状态可用CO吸附红外光谱进行表征。有研究表明，当波数<2 000 cm-1时，CO探针分子在催化剂表面的吸附可归属为桥式吸附；当波数>2 000 cm-1时，CO探针分子在催化剂表面的吸附可归属为线式吸附[21-22]。图4为催化剂的CO吸附红外光谱曲线，由图4可知，3种催化剂中，CO在催化剂表面的吸附均以线式吸附为主，且CO吸附红外谱图上呈现3个主要峰型[23]。其中，波数在2 194 cm-1处的峰归属于CO与氧化铝载体上酸性位点的配位结合所产生的特征峰。波数在2 163 cm-1处的峰归属于CO与氧化铝载体酸性羟基基团相互作用的特征峰[18,24]。波数在2 100 cm-1的峰型为CO吸附于Ni促进位点（Ni-promoted sites）的特征峰以及吸附于W促进位点的特征峰的重叠峰。波数在2 117 cm-1处的特征峰为CO吸附于非助剂促进的Mo位点（Unpromoted sites）特征峰以及CO吸附于Ni、W促进位点的特征峰的合峰[25-26]。可以发现，3种催化剂在2 194 cm-1处的峰型较弱，说明CO与氧化铝载体上酸性位点的配位结合较弱。在2 163 cm-1处的峰的强弱排序为CAT-NW>CAT-NMW>CAT-NM，这说明金属W促进了CO与氧化铝载体酸性羟基基团的相互作用。在2 100~2 117 cm-1处的合峰可综合考虑，整体来看，峰面积排序为CAT-NMW≈CAT-NM>CAT-NW，这说明在该波数范围内，CO与活性金属Mo、Ni的相互作用较为明显。这是因为CO作为探针分子优先吸附在酸性较强的吸附位上，而催化剂CAT-NMW和催化剂CAT-NM的强酸酸量相对较高，故其CO吸附峰的面积较大。

2.6 催化剂的活性金属结合能及分散度

采用X射线光电子能谱分析不同活性金属组合后的催化剂的活性金属结合能及分散度。表4列出了催化剂的活性金属结合能，由表4可知，不同活性金属组合后，各金属与载体的结合能变化不大，其中，Mo 3d的结合能在232.0 eV左右，Ni 2p的结合能在856.0 eV左右，W 4f的结合能在35.95 eV左右。以上结果说明，在本文浸渍的条件下，3种催化剂的活性金属与载体的相互作用变化不大。
图5为催化剂活性金属负载量及分散度，由图5可知，3种催化剂的氧化镍含量相同，催化剂CAT-NW和催化剂CAT-NM中主活性金属含量相同，CAT-NMW中含有两种主活性金属，各自质量含量为其他两种催化剂中主活性金属的一半。此外，由图5还可知，3种催化剂上活性金属镍的分散度相近，均在2.70×10-2左右。催化剂CAT-NW中金属钨的分散度在4.47×10-2左右，催化剂CAT-NMW中金属钨的分散度仅为1.38×10-2左右，远低于催化剂CAT-NW中金属钨的分散度的一半；催化剂CAT-NM中金属钼的分散度在5.08×10-2左右，催化剂CAT-NMW中金属钼的分散度仅为2.41×10-2左右，略低于催化剂CAT-NM中金属钨的分散度的一半；相比之下，CAT-NMW中金属钨的分散度受到影响较大，这可能是因为2种主要的活性金属负载过程中产生竞争吸附导致各自的分散度均有一定程度的降低。上述结果与3种催化剂的TPR曲线还原峰温度变化的结果相一致[27]。

2.7 催化剂的活性相结构分析

采用高分辨透射电镜观察不同活性金属组合后硫化态催化剂的活性相结构，结果如图6所示。图7、图8列出了催化剂的活性相长度和层数分布情况，由图7和图8可知，催化剂CAT-NW的活性相片晶长度集中在3~4 nm，该长度区间所占百分比为50.98%。层数集中在2~4层，该层数区间合计占比为64.70%，其中，层数在2~3层和3~4层的占比均在30%以上，只是3~4层的占比略高，为33.33%。另外，该活性相结构长度在5 nm以上，层数大于5层的也占有一定比例，分别为5.88%、15.69%。催化剂CAT-NMW的活性相片晶长度集中在2~4 nm，该长度区间合计所占百分比为88.24%，其中，长度在2~3 nm和3~4 nm的百分比均达到了40%以上，只是长度在3~4 nm的比例略高，达到了45.10%。层数主要集中在2~3层，该层数区间占比为43.14%，其中，活性相的层数基本集中在5层以下。催化剂CAT-NM的活性相片晶长度集中在2~3 nm，该长度区间所占百分比为47.06%。层数集中在2~4层，该层数区间合计占比为66.66%，其中，层数在2~3层和3~4层的占比均在30%以上，相比较而言，3~4层的占比更高，达到了35.29%。此外，该活性相结构长度基本均在 5 nm以下，层数大于5层的占比达到了7.84%。
通过对催化剂活性相长度和层数进行分析，得到了催化剂活性相的平均长度L和平均层数S，表5列出了相关的分析结果。由表5可知，从平均长度来看，CAT-NW的平均长度最长，为3.48 nm，CAT-NMW居中，平均长度为3.09 nm，CAT-NM的平均长度最短，为2.83 nm。从平均层数来看，CAT-NW的平均层数最多，为3.08层，CAT-NMW平均层数最少，为2.31层，CAT-NM的平均层数位于前两种催化剂之间，为2.90层。通过上述结果，通过计算进一步可得出催化剂的长度层数比以及活性相的分散度，可以发现，催化剂CAT-NMW具有最高的长度层数比，为1.34，催化剂 CAT-NW具有最低的活性相分散度，为0.310。催化剂CAT-NM具有最低的长度层数比和最高的活性相分散度，分别达到了0.98和0.369[28]。以上结果表明，与另外两种催化剂相比，催化剂CAT-NM具有更多的反应活性位点，促进反应物的吸附过程及反应过程，从而有利于提高催化剂的加氢反应性能[29]。

2.8 催化剂的活性评价

催化剂的脱硫、脱氮、脱残炭、脱金属结果如图9所示。由图9可知，催化剂CAT-NM的HDS活性最高，达到了52.99%，而催化剂CAT-NW的HDS活性仅为39.52%，催化剂CAT-NMW的HDS活性介于两者之间，为47.01%，上述结果与3种催化剂的活性相分散度结果相符。从HDN活性来看，催化剂CAT-NMW的活性最高，为16.52%，这可能与其含有2种主活性金属有关。催化剂CAT-NW的HDN活性大于催化剂CAT-NM的HDN活性约2个百分点。从HDCCR活性来看，催化剂CAT-NMW的活性仍然最高，为30.08%。催化剂CAT-NM的HDCCR活性与催化剂CAT-NMW相当，达到了28.02%，两者均高于催化剂CAT-NW的20.86%。以上结果说明，在金属含量相同的条件下，Ni-Mo组合的催化剂具有较高的HDS活性，而Ni-Mo-W组合的催化剂具有较高的HDN和HDCCR活性。
再来看3种催化剂的HDM活性，可以发现，3种催化剂均具有较高的HDM活性，均达到了50.0%以上，最高为催化剂CAT-NMW的58.76%，随后是催化剂CAT-NM的55.89%以及催化剂 CAT-NW的53.08%。从金属Ni和V的脱除情况来看，3种催化剂均具有较高的HDV活性，均在60.0%以上，最高为催化剂CAT-NMW的65.64%，催化剂CAT-NW最低，但也保持在60.83%，HDNi活性与HDV活性类似，最高仍为催化剂CAT-NMW的40.81%。上述结果表明，Ni-Mo-W组合的催化剂提高了Ni-Mo组合的催化剂的HDM活性，总的HDM活性提高了2.87个百分点。
图10列出了原料的4组分含量、渣油加氢产物中4组分含量及相对原料变化情况，由图10可知，3种催化剂加氢反应产物中，4组分的变化不同，反映了不同活性金属组合的催化剂对渣油中不同组分的转化能力不同。其中，催化剂CAT-NMW的加氢产物中饱和分含量最高，达到了51.38%，芳香分含量最少，为29.27%。催化剂CAT-NM的加氢产物中芳香分最高，达到了43.93%，同时，沥青质和胶质含量最低，分别为1.37%和13.87%。而催化剂CAT-NW的加氢产物中4种组分的含量均介于催化剂CAT-NMW和催化剂CAT-NM之间。以上结果表明，催化剂CAT-NMW的加氢能力较强，可促使渣油原料中的胶质转化为芳香分，并进一步地促进芳香分更多的向加氢饱和的方向进行。而催化剂CAT-NM对渣油原料中大分子化合物如沥青质、胶质的转化能力更强，其更多的促进沥青质、胶质向芳香分进行转化。催化剂CAT-NW的加氢能力介于催化剂CAT-NMW和催化剂CAT-NM之间。
再来看渣油加氢产物中4组分含量相对于原料的变化百分比情况，可以发现，催化剂CAT-NMW的加氢产物中饱和分增加较多，增加了34.71%，而催化剂CAT-NM的加氢产物中芳香分增加较多，增加了81.01%。同时，催化剂CAT-NMW的加氢产物中沥青质和胶质脱除幅度最小，分别降低了1.33%和51.54%，而催化剂CAT-NM的加氢产物中沥青质和胶质脱除幅度最大，分别降低了39.11%和60.76%，以上变化与前述分析相符。
综上所述，从渣油加氢脱杂质情况来看，Ni-Mo组合的催化剂具有较高的HDS活性，而Ni-Mo-W组合的催化剂具有较高的HDN和HDCCR活性，且Ni-Mo-W组合的催化剂较Ni-Mo组合的催化剂的HDM活性高出2.87个百分点。从加氢产物中的组成和变化来看，Ni-Mo-W组合的催化剂的加氢能力较强，可促使渣油原料中的胶质转化为芳香分，并进一步地促进芳香分更多的向加氢饱和的方向进行。而Ni-Mo组合的催化剂对渣油原料中大分子化合物如沥青质、胶质的转化能力更强，其更多的是促进沥青质、胶质向芳香分进行转化，而进一步进行加氢饱和的能力相对较弱。

3 结论

（1）基于相同的氧化铝载体，采用等体积浸渍法制备了3种不同活性金属组合的催化剂CAT-NW、CAT-NMW、CAT-NM。引入两种主活性金属后，催化剂的比表面积略有降低，但仍在148 m2/g。不同金属组合对催化剂的孔容影响较小，所得催化剂的孔容均在0.60 cm3/g以上。3种催化剂的晶相谱图中均未出现明显的WO3、MoO3、NiO氧化物的特征衍射峰，说明活性金属氧化物在载体表面分散得较为均匀。
（2）催化剂CAT-NW在455℃左右的还原峰归属于氧化镍的还原，在800℃左右的还原峰应归属于四面体配位的钨物种；催化剂CAT-NMW在453℃左右的还原峰对应八面体配位的钼物种以及镍氧化物，800℃左右的还原峰则归属于四面体配位的钼物种和钨物种；催化剂CAT-NM在370℃左右的低温还原峰主要是八面体配位的钼物种的耗氢峰，800℃附近的还原峰则为四配位钼物种的耗氢峰。整体而言，催化剂CAT-NM还原温度较低，且易被还原的金属物种较多。
（3）3种催化剂中，催化剂CAT-NW的总酸量最低，为0.184 mmol/g，催化剂CAT-NM的总酸量最高，为0.308 mmol/g，当用一部分金属W取代金属Mo后所制备的催化剂CAT-NMW的总酸量减少，为0.196 mmol/g，这说明，金属W的引入降低了催化剂的总酸量。从各种酸类型的含量来看，NiW金属组合与NiMo金属组合相比，催化剂上3种类型的酸均较低，而NiMoW的3种金属组合后，催化剂上3种类型的酸量均降低，但整体而言，中强酸含量降低较为明显，这说明，金属W的引入主要作用于催化剂的中强酸位点。
（4）CO在3种催化剂表面的吸附均以线式吸附为主，3种催化剂在2 194 cm-1处的峰型较弱，说明CO与氧化铝载体上酸性位点的配位结合较弱。在2 163 cm-1处的峰的强弱排序为CAT-NW>CAT-NMW>CAT-NM，这说明金属W促进了CO与氧化铝载体酸性羟基基团的相互作用。在2 100~2 117 cm-1处的合峰可综合考虑，整体来看，峰面积排序为CAT-NMW≈CAT-NM>CAT-NW，这说明在该波数范围内，CO与活性金属Mo、Ni的相互作用较为明显。
（5）不同活性金属组合后，各金属与载体的结合能变化不大。3种催化剂上活性金属镍的分散度相近，均在2.70×10-2左右。催化剂CAT-NW中金属钨的分散度在4.47×10-2左右，催化剂CAT-NMW中金属钨的分散度仅为1.38×10-2左右，催化剂CAT-NM中金属钼的分散度在5.08×10-2左右，催化剂CAT-NMW中金属钼的分散度仅为2.41×10-2左右，相比之下，CAT-NMW中金属钨的分散度受到影响较大，这可能是因为两种主要的活性金属负载过程中产生竞争吸附导致各自的分散度均有一定程度的降低。
（6）CAT-NW的平均长度最长，为3.48 nm，CAT-NMW居中，平均长度为3.09 nm，CAT-NM的平均长度最短，为2.83 nm。从平均层数来看，CAT-NW的平均层数最多，为3.08层，CAT-NMW平均层数最少，为2.31层，CAT-NM的平均层数位于前2种催化剂之间，为2.90层。催化剂CAT-NMW具有最高的长度层数比，为1.34，催化剂CAT-NW具有最低的活性相分散度，为0.310。催化剂CAT-NM具有最低的长度层数比和最高的活性相分散度，分别达到了0.98和0.369。
（7）以渣油为原料，在反应压力15.7 MPa、反应温度385℃、氢油体积比758∶1、体积空速1.0 h-1条件下，对不同金属组合的催化剂进行活性评价。结果表明：Ni-Mo组合的催化剂具有较高的HDS活性，而Ni-Mo-W组合的催化剂具有较高的HDN和HDCCR活性，且Ni-Mo-W组合的催化剂较Ni-Mo组合的催化剂的HDM活性高出2.87个百分点。Ni-Mo-W组合的催化剂的加氢能力较强，可促使渣油原料中的胶质转化为芳香分，并进一步地促进芳香分更多的向加氢饱和的方向进行。而Ni-Mo组合的催化剂对渣油原料中大分子化合物如沥青质、胶质的转化能力更强，其更多的是促进沥青质、胶质向芳香分进行转化，而进一步进行加氢饱和的能力相对较弱。

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