Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМООКСИДНОГО КАТАЛИЗАТОРА ПОДГОТОВКИ СЫРЬЯ ДЛЯ ГИДРООБЛАГОРАЖИВАНИЯ НЕФТЯНЫХ ФРАКЦИЙ - Патент РФ 2142339
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМООКСИДНОГО КАТАЛИЗАТОРА ПОДГОТОВКИ СЫРЬЯ ДЛЯ ГИДРООБЛАГОРАЖИВАНИЯ НЕФТЯНЫХ ФРАКЦИЙ
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМООКСИДНОГО КАТАЛИЗАТОРА ПОДГОТОВКИ СЫРЬЯ ДЛЯ ГИДРООБЛАГОРАЖИВАНИЯ НЕФТЯНЫХ ФРАКЦИЙ

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМООКСИДНОГО КАТАЛИЗАТОРА ПОДГОТОВКИ СЫРЬЯ ДЛЯ ГИДРООБЛАГОРАЖИВАНИЯ НЕФТЯНЫХ ФРАКЦИЙ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Описывается способ получения алюмооксидного катализатора подготовки сырья для гидрооблагораживания нефтяных фракций путем пропитки носителя - оксида алюминия, прокаленного при температуре не ниже 800°С, водными растворами солей активных компонентов с последующей сушкой и прокалкой, при условии, что в качестве носителя используется оксид алюминия, имеющий в своем составе 2-5 мас.% α-оксида алюминия, 73-85 мас.% δ-оксида алюминия и 25-10 мас.% γ-оксида алюминия, сформованный в виде геометрических тел, имеющих размер 8-20 мм и отношение объема к площади поверхности 1,0-2,5 мм3/мм2 сушка пропитанного носителя в интервале температур 40-120°С ведется со скоростью подъема температуры 10-15°С/ч. Технический результат - получение катализатора, использование которого вместе с традиционными алюмоникель - или алюмокобальтмолибденовыми катализаторами гидроочистки при их послойной загрузке позволит значительно повысить активность и продлить межрегенерационный период каталитических систем в реакциях гидрообессеривания при переработке утяжеленных нефтяных фракций и сырья, содержащего непредельные соединения и механические примеси. 2 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2142339
Класс(ы) патента: B01J37/02, B01J21/04, B01J23/882, B01J23/883
Номер заявки: 98120541/04
Дата подачи заявки: 11.11.1998
Дата публикации: 10.12.1999
Заявитель(и): Малое внедренческое предприятие ООО "Алкалит"
Автор(ы): Смирнов В.К.; Ирисова К.Н.; Карельский В.В.; Талисман Е.Л.; Чванова Е.С.; Литвинова Е.Н.
Патентообладатель(и): Малое внедренческое предприятие ООО "Алкалит"
Описание изобретения: Изобретение относится к области нефтепереработки и нефтехимии, а именно к способам получения катализатора для гидрооблагораживания нефтяного сырья.
Одним из резервов увеличения выхода дистиллятных продуктов при переработке нефти является вовлечение в нее так называемого некондиционного сырья, в частности продуктов вторичного происхождения, содержащих в своем составе значительное количество непредельных углеводородов, механических и других примесей. Переработка такого сырья на установке гидроочистки приводит к резкому снижению срока службы традиционных катализаторов [Б.К.Нефедов, Е.Д.Радченко, Р. Р.Алиев Катализаторы процессов углубленной переработки нефти. М: Химия, 1992, -272с.].
В связи с этим в последние годы ведущими катализаторными фирмами нефтепереработки взамен инертных керамических носителей, загружаемых обычно выше и ниже основного слоя катализатора, предложен ряд алюмоникель- и алюмокобальтмолибденовых катализаторов типа KF-542 (Akzo Nobel); С-514, С-544, НС-814, НС-844 (Criterion Catalyst); TK-709 (Haldor Topsoe) [Oil and Gas Journal, 1993, V. 93, N 40, p.35-56], используемых в качестве компонентов послойной загрузки наряду с основными катализаторами (в виде каталитической системы).
Недостатком перечисленных выше катализаторов является сравнительно быстрая дезактивация каталитических систем при их использовании в процессе гидроочистки средних и тяжелых нефтяных фракций, а также при переработке сырья с высоким содержанием непредельных углеводородов и механических примесей.
Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения катализатора защитного слоя ТК-711 ("Нефтепереработка и нефтехимия" 1996, N3, с. 18-20.), заключающийся в пропитке гранул оксида алюминия, прокаленных при температуре не ниже 800oC, водными растворами активных компонентов.
Одним из существенных недостатков указанного способа является получение катализатора с недостаточно высоким уровнем активности в гидрообессеривании при переработке утяжеленных нефтяных фракций, содержащих непредельные углеводороды и механические примеси, что не всегда позволяет получать товарные нефтепродукты, удовлетворяющие современные требования к их качеству. Кроме того, получаемый таким способом катализатор характеризуется сравнительно низким межрегенерационным периодом из-за роста перепада давления по реактору при использовании его в каталитических системах. Перепад давления наблюдается обычно при переработке такого сырья из-за интенсивного закоксовывания верхнего слоя катализатора (образования корки).
Целью предлагаемого изобретения является получение катализатора, использование которого вместе с традиционными алюмоникель- или алюмокобальтмолибденовыми катализаторами гидроочистки при их послойной загрузке позволит значительно повысить активность и продлить межрегенерационный период каталитических систем в реакциях гидрообессеривания при переработке утяжеленных нефтяных фракций и сырья, содержащего непредельные соединения и механические примеси.
Поставленная цель достигается благодаря получению алюмооксидного катализатора подготовки сырья для гидрооблагораживания нефтяных фракций путем пропитки носителя - оксида алюминия, прокаленного при температуре не ниже 800oC водными растворами солей активных компонентов, с последующей сушкой и прокалкой, при условии, что в качестве носителя используется оксид алюминия, имеющий в своем составе 2 - 5 мас.% α-оксида алюминия, 73-85 мас.% δ-оксида алюминия и 25-10 мас.% γ-оксида алюминия, сформованный в виде геометрических тел, имеющих размер 8-20 мм и отношение объема к площади поверхности 1.0 - 2.5 мм3/мм2; сушка пропитанного носителя в интервале температур 40 - 120oC ведется со скоростью подъема температуры 10-15oC/час.
Отличительным признаком предлагаемого изобретения является то, что в качестве носителя используется оксид алюминия, имеющий в своем составе 2-5 мас. % α-оксида алюминия, 73-85 мас. % δ-оксида алюминия и 25-10 мас.% γ-оксида алюминия, сформованный в виде геометрических тел, имеющих размер 8 - 20 мм и отношение объема к площади поверхности 1.0 - 2.5 мм3/мм2 сушка пропитанного носителя в интервале температур 40 -120oC ведется со скоростью подъема температуры 10-15oC/час.
Использование в качестве носителя оксида алюминия заданного состава (и соответственно - структуры) приводит к получению широкопористого катализатора, характеризующегося наличием гидрирующей и гидрообессеривающей функций при сравнительно низком содержании поверхностных кислотных центров. Это в свою очередь обеспечивает, во-первых, защиту основного слоя катализатора от механических примесей, содержащихся в сырье и, во-вторых, значительно снижает образование коксоотложений при переработке сырья с высоким содержанием непредельных углеводородов. Совокупность таких характеристик позволяет проводить с использованием предлагаемого катализатора предварительную гидроочистку как утяжеленного сырья, так и сырья, содержащего непредельные соединения и механические примеси в течение длительного периода времени с высокой объемной скоростью без потери активности и увеличения перепада давления по реактору гидроочистки.
Определенные соотношения геометрических форм и размеров гранул катализатора позволяют при загрузке катализатора добиться оптимального соотношения насыпной плотности и гидродинамического сопротивления слоя катализатора, что оказывает существенное влияние на распределение потока перерабатываемого сырья и сохраняет высокую активность каталитической системы без роста перепада давления по реактору.
Предлагаемый режим сушки пропитанных гранул носителя в совокупности с другими параметрами формулы предлагаемого изобретения приводит к получению катализатора с наиболее высокой прочностью, что делает его пригодным для использования как в качестве верхнего слоя, так и в качестве подложки под основным слоем катализатора.
Все это дает возможность использовать объект предлагаемого изобретения в виде защитного активного слоя при составлении каталитических систем, предназначенных для глубокого гидрообессеривания утяжеленного сырья и сырья, содержащего непредельные углеводороды.
В известных способах получения катализаторов процессов гидроочистки нефтяных фракций применение описанной технологии не известно. Поэтому данное техническое решение соответствует критериям "новизна" и "существенное отличие".
Предлагаемый способ иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1.
Готовят пропитывающий раствор. Для этого в 500 мл воды, нагретой до 40oC, растворяют при непрерывном перемешивании 120 г парамолибдата аммония, в полученный раствор добавляют 4 мл ортофосфорной кислоты и 125 г азотнокислого никеля. Далее 0.5 кг оксида алюминия, сформованного в виде цилиндров высотой 20 мм и диаметром 12 мм, содержащего 2 мас.% α-оксида алюминия, 73 мас. % δ-оксида алюминия и 25 мас.% γ-оксида алюминия, загружают в емкость для пропитки. Требуемая кристалличность носителя определяется составом его кристаллографических разновидностей (α,δ,γ), который обеспечивается проведением термообработки сформованных гранул гидрооксида алюминия при температуре 850oC. Загруженный носитель заливают пропитывающим раствором с таким расчетом, чтобы уровень его в емкости был на 2-3 см выше верхнего уровня носителя. Продолжительность пропитки при температуре 20oC составляет 0.5 часа. Пропитанный носитель провяливают на воздухе при комнатной температуре в течение 6 часов, затем выдерживают в сушильном шкафу при температуре 120oC в течении 6 часов, при этом скорость подъема температуры в интервале 40-120oC составляет 15oC/час. Полученный в результате сушки продукт прокаливают при температуре 400oC в течение 3 часов. В полученном по примеру 1 образце катализатора содержится 3,2 мас.% MoO3 и 1.1 мас.% NiO
Образцы катализаторов по примерам 2-6 готовят в той же последовательности и с использованием такого же пропитывающего раствора, что и по примеру 1. При получении образца катализатора по примеру 2 вместо азотнокислого никеля использован азотнокислый кобальт. При синтезе образца по примеру 3 вместо азотнокислого никеля использован ацетат никеля, для получения образца по примеру 4 использован только раствор азотнокислого никеля. Другие особенности синтеза катализаторов по примерам 1 - 6 приведены в таблице 1. Образцы по примерам 1 - 4 получены в соответствии с формулой предлагаемого изобретения. Примеры 5 - 6 выполнены по запредельным показателям. Пример 7 - прототип получен в соответствии с прописью на получение катализатора ТК - 711.
Для синтезированных по примерам 1-7 катализаторов определяли механическую прочность на раздавливание, насыпной вес и проводили каталитические испытания.
Для определения насыпной плотности используют измерительные цилиндры вместимостью 500 см3. Измерительный цилиндр взвешиванию не подвергается. Катализатор объемом, определенным при встряхивании, взвешивается отдельно. При встряхивании цилиндр заполняется отобранными от средней пробы гранулами катализатора порциями по 10-15 гранул. Объем до 500 см3 занятый гранулами, оценивают визуально с погрешностью 5.0 см3. За результат испытаний принимают среднее арифметическое двух определений, если расхождение между ними не превышает 0.05 г/см3.
Механическая прочность на раздавливание определяется на прочномере ПК-2-1.0.
При проведении каталитических испытаний в качестве сырья использовали смесевую дизельную фракцию 180 - 360oC с содержанием серы 1.6% масс, непредельных углеводородов 10 мас.%, механических примесей 1.2 мас.%
Испытания проводили на пилотной установке с общим объемом реактора 1000 см3 при следующих технологических параметрах: температура - 340oC, давление на входе в реактор 30 ати, объемная скорость подачи сырья - 5 час-1.
Каталитические испытания предлагаемого изобретения проводили в составе каталитической системы. При составлении каталитической системы в качестве алюмокобальтмолибденового катализатора использовали катализатор ГО-70 (ТУ 38.1011111-96). Активацию каталитической системы проводили по ОСТ 38.01130 прямогонным дизельным топливом с содержанием серы 1.3 мас.%.
Каталитическую активность системы оценивали по содержанию серы в гидрогенизате и перепаду давления по реактору после 100 и 500 часов работы каталитической системы.
Перечень каталитических систем, использованных для оценки объекта предлагаемого изобретения, и полученные результаты приведены в таблице 2.
Видно, что каталитические системы, в состав которых входят образцы катализатора, выполненные в соответствии с формулой предлагаемого изобретения (системы N 1-4) значительно превосходят по активности в реакциях гидрообессеривания и снижению перепада давления как каталитические системы, содержащие прототип (N7) или традиционно применяемые керамические шары (N8), или без какого-либо защитного слоя (N9), так и образцы катализатора, выполненные по запредельным параметрам (N 5, 6).
Формула изобретения: Способ получения алюмооксидного катализатора подготовки сырья для гидрооблагораживания нефтяных фракций путем пропитки носителя - оксида алюминия, прокаленного при температуре не ниже 800oС, водными растворами солей активных компонентов с последующей сушкой и прокалкой, отличающийся тем, что в качестве носителя используют оксид алюминия, имеющий в своем составе 2 - 5 мас. % α-оксида алюминия, 73 - 85 мас.% δ-оксида алюминия и 10 - 25 мас.% γ-оксида алюминия, сформованный в виде геометрических тел, имеющих размер 8 - 20 мм и отношение объема к площади поверхности 1,0 - 2,5 мм3/мм2, сушку пропитанного носителя в интервале температур 40 - 120oС ведут со скоростью подъема температуры 10 - 15oС/ч.