Способ определения полноты регенерации алюмоплатинового катализатора риформинга

 

Изобретение касается аналитической химии, в частности определения качества регенерации алюмоплатинового катализатора риформинга. Цель - упрощение процесса . Его ведут высушиванием образца после регенерации при 110°С до постоянной массы, определением общего содержания платины и содержания растворимой платины, окислительной термообработкой при 450-480°С (,5 ч) и определением общего , содержания платины и содержания растворимой платины. О качестве регенерации судят по сравнению результатов, полученных по содержанию платины. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

y0ugg2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

fp —.тикпйю. т*» - и т

T (;.,:." 03",з1 б; "т р) А,- .;. ". "-- = - —пь ьь

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4772755/04 (22) 20.04.89 (46) 23.04.92. Бюл. M 15 (71) Ярославский политехнический институт

Производственного объединения "Ярославнефтеоргсинтез" (72) Е.Г.Степанов, З.Г.Малышева, E.Н.Заяшников, Н.А.Данилов, А.Ç.Мельман, В.H.Ïè÷- . ков, О.В.Лозинская, Е.Н.Казнышкин и

А.И.Камышников (53) 66.097;3(088.8) (56) ТУ 38 101486-77.

Изобретение относится к химической технологии топлива и газа. в частности к способам определения полноты регенерации алюмоплатиновых катализаторов процесса риформинга путем анализа состояния платины на поверхности носителя.

На нефтеперерабатывающих заводах работоспособность катализаторов процессов риформинга определяют следующим образом.

Катализатор подвергают испытанию в процессе каталитического риформинга прямогонного очищенного бензина (фракция

85-180 С) на стандартной пилотной установке. Активность катализатора оценивают

° октамовым числом дебутанизированногобензина. полученного при 510 С и определенного по мотормому методу. Данный метод требует наличия в заводской

„„53J „, 1727871 А1 (я)5 В 01 J 23/96,6 01 N 31/00 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛНОТЫ

РЕ ГЕ Н Е РАЦИИ АЛЯМОПЛАТИНО ВО ГО

КАТАЛИЗАТОРА РИФОРМИНГА (57) Изобретение касается аналитической химии, в частности определения качества регенерации алюмоплатинового катализатора риформинга. Цель — упрощение процесса. Его ведут высушиванием образца после регенерации при 110 С до постоянной массы, определением общего содер)кания платины и содержания "растворимой" платины, окислительной термообработкой при 450-480 С (З0,5 ч) и определением общего содержания платины и содержания растворимой платины. О качестве регенерации судят по сравнению результатов. полученных по содержанию платины. 2 табл. лаборатории сложной пилотной установки, трудоемок, не позволяет определить причины снижения активности катализатора, а числе которых может быть его неполная регенерация, что может служить причиной замены потенциально работоспособного 00 катализатора на свежий; с4

Цель изобретения — упрощение методи- в ки проведения испытаний, снижение трудоемкости., возможность прогнозирования йапьнайшай работоспособности катализаторов и продление срока его службы, Укаэанная цель достигается описываемым способом определения полноты регенерации алюмоплатинового катализатора риформинга. заключающимся в просушиаании образца катализатора. отобранного после регенерации при 110ОС до постоянной массы, определении в нем общего содержа1727871 ния платины и "растворимой" платины с последующим проведением окислительной термообработки при 450-480 С в течение (3ч+- 0,5) ч, повторном определении в прокаленных образцах общего содержания пла. тины и содержания "растворимой" платины и по сравнению результатов определения судят о полноте регенерации.

Сущность способа заключается в следующем.

Образец катализатора риформинга

АП-64, содержащего 0,64 мас. $ платины и остальное — оксид алюминия, после регене,рации просушивают в сушильном шкафу до постоянной массы при 110 C. Высушенный образец делят на две части. В одной части определяют общее содержание платины по следующей методике.

Навеску измельченного катализатора около 10 r помещают в муфельную печь и просушивают при 110 С до постоянной массы. Из просушенного образца отбирают навеску для анализа на содержание общей платины около 0,3 r, помещают в химический стакан и растворяют в 15 мл серной кислоты при нагревании почти до кипения на песчаной бане, однако, не допуская ни кипения смесей, ни выделения белых паров

502 (примерно при 90-96 С), После растворения носителя смесь охлаждают, добавляют в стакан 15-20 см дистиллированной з воды, 2 смэ концентрированной соляной кислоты и 1 мл перекиси водорода (30)(,) и нагревают до полного растворения платины, закрыв стакан часовым стеклом. Если платина полностью не растворяется, повторяют обработку 2-3 раза соляной кислотой и перекисью водорода. Избыток перекиси водорода разлагают кипячением. Далее раствор разбавляют дистиллировайной водой и количественно переносят в мерную колбу на 500 мл. Раствор охлаждают до комнатной температуры, разбавляют водой до метки. тщательно перемешивают и фильтруют в сухую коническую колбу через фильтр

"синяя лента". Первые порции фильтрата (130-150 мл) отбрасывают, как обедненные платиной за счет адсорбции на бумаге фильтра, а от остального. фильтрата отбирают 20 мл раствора, добавляют 4 мл хлорида олова (И). Смесь тщательно перемешивают встряхиванием и.через 30 мин измеряют оптическую плотность раствора при il- 400 нм.

Раствор хлористого олова готовят следующим образом.

10 г SnCIz растворяют в 80 см концентрированной соляной кислоты, нагревая на водяной бане до исчезновения мути. В раствор помещают 1-2 гранулы металлического олова, Концентрацию платины определяют, исходя из калибровочной кривой. которую.

cTpoRT по стандартному раствору плэтинохлористоводородной кислоты, приготовлен5 ного путем растворения точной навески платины (99,99997,) в царской водке.

Массовую долю платины определяют по формуле

А

С 560 10 100 100

m (100 — ППП) где С" концентрация платины, найденная. по калибровочному графику, мкгlмл;

m — масса навески катализатора. просушенного при 110 С.

ППП вЂ” массовая доля потерь при прокаливании катализатора при 1100 С.

Массовую долю потерь при прокаливании катализатора определяют следующим образом. Навеску 5 r просушенного при

110 С катализатора прокаливают в муфельной печи при 1100 С в течение 2-3 ч, ППП = 100, m1 где пц — масса катализатора до прокаливания, г;

m2 — масса катализатора после прокаливания, г.

Содержание "растворимой" платины определяют по следующей методике, Методика основана на извлечении и фотометрическом определении в виде иодидного комплекса тех атомов платины, которые находятся на поверхности частиц нанесенного металла, 5 навесок по 0,1 г измельченного и просушенного при 110 С катализатора, прогревают на воздухе при

250 С в течение 1,5 ч и помещают в конические колбы с притертыми крышками. в которые добавляют по 16 мл уксусно-ацетатного буфера и 4 мл 207 раствора иодида калия.

Колбы встряхивают в течение 7-8 ч в лабораторном встряхивающем устройстве, затем их содержимое центрифугируют. Раствор, содержащий иодидный комплекс. переносят в 1 см кювету, и его оптическую плотность определяют при Л =- 490 нм относительно раствора сравнения (К1+буфер).

Массу "растворимой" платины рассчитывают в процентах по формуле

С

Ср = где 0 — оптическая плотность;

К вЂ” коэффициент экстинции К49л = 57,3 (л/гсм);

1 — толщина кюветы (1 см), Долю "растворимой" или поверхностной платины от общего содержания платины рассчитывают:

1727871

30 также содержание "растворимой" платины по укаэанным методикам. 35

Таблица 1

Образец просушен.при Образец прокален в токе воз- Заключение

110 С. о постоянной массы ха и и 450 С

Образец

Общее содержание платины, мас. %

Содержание

"растворимой" платины, .% от об

Содержание

"растворимой" платины, % от об, Общее содержание платины. мас. %

26,9

18,3

Катализатор следует дорегене и овать

0,550

0,590 о.оо

21,2

0,209

0,590

Pt„= С ° 100%

Другую часть высушенного образца подвергают окислительной термообработке в токе воздуха при 450-480 С в течение 3 ч.

После чего определяют в нем общее содержание платины и содержание "растворимой" платины по указанным методикам, Затем сравнивают результаты определения общего содержания платины и "растворимой" платины до и после окислительной термообработки и по результатам сравнения судят о полноте рег.„;ерации.

Если катализатор не полностью регенерирован (кокс полностью не удален), то показатели определения общего содержания платины и "растворимой" платины будут занижены, так как часть поверхности платины будет закрыта коксом. Наличие кокса мешает так же и определению общего содержания платины. После полного удаления кокса (что достигается дополнительной термической обработкой s окислительной атмосфере) зти показатели увеличиваются. При полной регенерации катализатора общее содержание платины и "растворимой" платины не изменяются.

Пример 1. 5 r катализатора риформинга АП-64, взятого после регенерации, просушивают при 110 С в сушильном шкафу до постоянного веса. Высушенный образец делят на 2 части. В одной части определяют общее содержание платины, а

Другую часть высушенного образца подвергают окислительной термообработке в токе воздуха при 450 С в течение 3 ч.

После этого определяют в нем общее содержание платины и содержание "растворимой" платины. Сравнивают результаты определения общего содержания платины и

"растворимой" платины до и после окислител ьной термооб работки.

Результаты проведенного исследования представлены в таблице 1, Из представленных данных следует, что после окислительной обработки общее содержание платины и содержание "растворимой" платины существенно возросло, что позволило сделать заключение о необходимости проведения дополнительной регенерации катализатора.

Пример 2. Катализатор АП-64 состава

0,64 мас.% Pt, остальное А!гОз анализируют;

0 аналогично примеру 1, но варьируют усповия окислительной термообработки, Результаты представлены в табл.2, Как следует из представленных данных, оптимальными условиями термообработки

5 являются температура 450-480 С и время (3 + 0,5) ч.

Таким образом, использование указанного способа позволяет оперативно. контролировать полноту регенерации катализаторов, (время исследования образцов сокращается с 3 нед. до 3-4 дн.) прогнозировать дальнейшую их работоспособность, выяснить причины снижения активности, определить пути ев восстановления, в ко5 нечном итогеувеличитьсрокслужбы катализаторов.

Формула изобретения

Способ определения полноты регенерации алюмоплатинового катализатора риформинга, о т n и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения методики проведения испытаний, снижения трудоемкости, возможности прогнозирования дальнейшей работоспособности катализаторов и продления срока его службы, отобранный после регенерации образец катализатора просушивают при 110 С до постоянной массы. определяют общее содержание платины и содержание "растворимой" платины, затем проводят окислительную термообработку при 450-480 С в течение (3 0,5) ч, определяют в прокаленных образцах общее содержание платины и содержание "растворимой" платины и по сравнению результатов определения судят о полноте регенерации, 1727871

Таблица 2

Составитель Н.Путова

Техред М.Моргентал

Корректор С.Черни

Редактор H.Õèì÷óê

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1360 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва. Ж-35. Раушская наб., 4/5