Катализатор гидрирования ароматических углеводородов в нефтяных фракциях и способ его получения

 

Изобретение относится к производству катализаторов гидрирования ароматических углеводородов в нефтяных фракциях и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности. Катализатор состава, мас.%: оксид никеля 10 - 15, оксид вольфрама 4 - 8, олово 0,4-2, цеолит типа ЦВМ 3 - 7, хлор 1 - 5, оксид алюминия 63 - 81,6, получают путем последовательной модификации гидроксида алюминия непрерывного осаждения хлором, оловом, оксидом кремния, оксидом вольфрама, триэтиленгликолем, формовки экструзией, сушки, прокаливания, последующей пропитки модифицированного цеолитсодержащего оксидного носителя водным раствором нитрата никеля, дальнейшей сушки и прокаливания. Использование предлагаемого катализатора гидрирования нефтяных фракций повышает активность в гидрировании моно-, би-, полициклических ароматических углеводородов. 2 с.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к производству катализаторов гидрирования ароматических углеводов в нефтяных фракциях с целью снижения содержания в них моно-, би- и полициклических ароматических углеводородов и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.

Уровень техники заключается в следующем: известен способ получения катализатора для гидрирования нефтяных фракций, где в качестве активных гидрирующих компонентов применяют никель и вольфрам, а в качестве носителя - цеолит типа V и алюмосиликат (Е.Д. Радченко. получение реактивных топлив с применением гидрогенизационных процессов. М. ЦНИИТЭНефтехим, 1980. с. 48).

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ приготовления алюмоникельвольфрамового катализатора с добавками 2 15% мас. олова, введенными методом пропитки прокаленного катализатора (Пат. США N 3836453, кл. 208 143 от 17.09.74 г.) Недостатком данных способов является низкая активность в гидрировании моно-, би- и полициклических ароматических углеводородов.

Сущность изобретения заключается в следующем: изобретение направлено на решение задачи получение высокоактивного катализатора гидрирования моно-, би- и полициклических ароматических углеводородов в составе нефтяных фракций.

Решение задачи опосредованно новым техническим результатом. Данный технический результат достигается получением катализатора следующего состава, мас. оксид никеля 10 15; оксид вольфрама 4 8; олово 0,4 2; цеолит типа ЦВП 3 7; хлор 1 5; оксид алюминия 63,81, способом получения катализатора, включающим последовательную модификацию гидроксида алюминия непрерывного осаждения хлором (вносится в виде концентрированной соляной кислоты и водного раствора пентагидрата тетрахлорида олова), оловом (вносится в виде водного раствора пентагидрата тетрахлорида олова), оксидом кремния (вносится в виде цеолита типа ЦВМ), оксидом вольфрама (вносится в виде водного раствора кремневольфрамовой кислоты), триэтиленгликолем, формовку экструзией, прокаливание, пропитку модифицированного цеолитсодержащего оксидного носителя водным раствором нитрата никеля, сушку и прокаливание.

Существенными признаками изобретения являются состав катализатора, соотношение его компонентов и способ его получения.

Отличительными признаками данного изобретения являются состав и соотношение компонентов катализатора, мас.

Оксид никеля 10 15 Оксид вольфрама 4 8 Олово 0,4 2 Цеолит типа ЦВМ 3 7 Хлор 1 5 Оксид алюминия 63 81,6 а также способ его получения, включающий последовательное модифицирование гидроксида алюминия непрерывного осаждения хлором (вносится в виде концентрированной соляной кислоты и водного раствора пентагидрата тетрахлорида олова), оловом (вносится в виде водного раствора пентагидрата тетрахлорида олова), оксидом кремния (вносится в виде цеолита типа ЦВМ), оксидом вольфрама (вносится в виде водного раствора кремневольфрамовой кислоты), триэтиленгликолем, формовку экструзией, сушку, прокаливание, пропитку водным раствором нитрата никеля, сушку и прокаливание.

Новизна изобретения заключается во введении в состав алюмоникельвольфрамового катализатора гидрирования олова, хлора и цеолита типа ЦВМ, а также в способе его получения, включающем последовательное модифицирование гидроксида алюминия непрерывного осаждения хлором, оловом, оксидом кремния, оксидом вольфрама и триэтиленгликолем. Новым в предлагаемом техническом решении является получение высокопроцентных пропиточных катализаторов на цеолитсодержащем носителе, модифицированном оловом, что проводит к формированию высокодисперсной структуры металла и сохранению ее при протекании реакции.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. 408 г гидроксида алюминия непрерывного осаждения с влажностью 80% мас. модифицируют при непрерывном перемешивании 2,5 мл концентрированной соляной кислоты с плотностью 1,18 г/см³. Модифицированный гидроксид алюминия модифицируют добавками олова, добавляя 2,7 мл водного раствора пентагидрата тетрахлорида олова с концентрацией олова 150 мг/мл. Затем в эту массу добавляют 5,7 г порошка цеолита типа ЦВМ с влажностью 47% мас. и 4,5 мл водного раствора кремневольфрамовой кислоты с концентрацией раствора 890 мг/мл трехокиси вольфрама, а также 16,5 мл концентрированного триэтиленгликоля. После добавления каждого модифицирующего компонента массу перемешивают при нагревании в течении 15 мин, затем массу упаривают на водяной бане до влажности 65 70% мас, формуют экструзией, сушат в интервале температур 60 - 110^oC в течение 6 ч и прокаливают при 550^oC в течение 4 ч.

90 г прокаленного полуфабриката катализатора помещают в 63 мл пропиточного раствора, содержащего 40 г гексагидрата нитрата никеля, пропитку проводили по влагоемкости в течение 1 ч при температуре 70 85^oC до полного поглощения носителем пропиточного раствора. По окончании пропитки катализатор сушат в интервале температур 110 170^oC в течение 6ч и прокаливают при 550^oC в течение 4 ч.

Состав катализатора, мас. NiO 10, WO₃ 4, Sn 0,4, Cl 1, цеолит 3, Al₂O₃ 81,6.

Пример 2. 361,5 г гидроксида алюминия непрерывного осаждения с влажностью 80% мас. иодифицируют при непрерывном перемешивании 2,3 мл концентрированной соляной кислоты с плотностью 1,18 г/см³. Модифицированный гидроксид алюминия модифицируют добавками олова, добавляя 8 мл водного раствора пентагидрата тетрахлорида олова с концентрацией олова 150 мг/мл. Затем в эту массу добавляют 9,4 г порошка цеолита типа ЦВМ с влажностью 47% мас. и 6,7 мл водного раствора кремневольфрамовой кислоты с концентрацией трехокиси вольфрама 890 мг/мл, а также 15 мл концентрированного триэтиленгликоля. Перемешивание, упаривание массы, формирование, сушка и прокаливание цеолитсодержащего модифицированного гидроксида алюминия проводят аналогично примеру 1.

87,5 г прокаленного полуфабриката катализатора помещают в 61,5 мл пропиточного раствора, содержащего 50 г гексагидрата нитрата никеля. Пропитку, сушку и прокаливание проводят аналогично примеру 1.

Состав катализатора, мас. NiO 12,5, WO₃ 6; Sn 1,2; Cl 3, цеолит 5, Al₂O₃ 72,3.

Пример 3. 315 г гидроксида алюминия непрерывного осаждения с влажностью 80% мас. модифицируют при непрерывном перемешивании 2 мл концентрированной соляной кислоты с плотностью 1,18 г/см³. Модифицированный гидроксид алюминия модифицируют добавками олова, добавляя 13,3 мл водного раствора пентагидрата тетрахлорида олова с концентрацией олова 150 мг/мл. Затем при перемешивании в эту массу добавляют 13,2 г порошка цеолита типа ЦВМ с влажностью 47% 9 мл водного раствора кремневольфрамовой кислоты с концентрацией трехокиси вольфрама 890 мг/мл и 13,6 мл концентрированного триэтиленгликоля.

Перемешивание, упаривание массы, формирование, сушку и прокаливание модифицированного гидроксида алюминия проводят аналогично примеру 1.

85 г прокаленного полуфабриката катализатора помещают в 59,5 мл пропиточного раствора, содержащего 60 г гексагидрата нитрата никеля. Пропитку, сушку и прокаливание проводят аналогично примеру 1.

Состав катализатора, мас. NiO 15, WO₃ 8, Sn 2, Cl 5, цеолит типа ЦВМ 7, Al₂O₃ 63,0.

Каталитическую активность катализатора, синтезированного по примеру 3, оценивали в процессе гидрирования нафты с пределами выкипания 51 169^oC, содержанием моноциклических ароматических углеводородов 4,4% мас. Полученные результаты приведены в табл. 1.

Испытание активности катализаторов проводили на лабораторной проточной установке в процессе гидрирования легкого газойля фракции с пределами выкипания 215 360^oC, с содержанием би- и трициклических ароматических углеводородов 15,27% мас.

Сравнительная гидрирующая активность базового промышленного катализатора "контакт 8376" и катализаторов, приготовленных по примерам 1 3, а также катализатора, приготовленного известным способом, с учетом того, что активность базового никельвольфрамового катализатора принята за 100% представлены в табл. 2.

Результаты показывают, что гидрирующая активность катализаторов, приготовленных согласно предлагаемого изобретения, к моно-, би- и полициклическим углеводородом выше, чем у базового катализатора и у катализатора, приготовленного по прототипу.

Формула изобретения

1. Катализатор гидрирования ароматических углеводородов в нефтяных фракциях, включающий оксид никеля, оксид вольфрама, олово, хлор и оксид алюминия, отличающийся тем, что он дополнительно содержит цеолит типа ЦВМ при следующем содержании компонентов, мас.

Оксид никеля 10 15 Оксид вольфрама 4 8
Олово 0,4 2
Цеолит типа ЦВМ 3 7
Хлор 1 5
Оксид алюминия Остальное
2. Способ получения катализатора гидрирования ароматических углеводородов в нефтяных фракциях, включающий осаждение гидроксида алюминия, введение модифицирующих добавок, формовку, сушку, прокаливание, пропитку водным раствором нитрата никеля с последующей сушкой и прокаливанием, отличающийся тем, что гидроксид алюминия непрерывного осаждения последовательно модифицируют концентрированной соляной кислотой, затем водным раствором пентагидрата тетрахлорида олова с промежуточным перемешиванием при нагревании после внесения каждого компонента, смешивают с кремневольфрамовой кислотой, цеолитом типа ЦВМ и триэтиленгликолем с последующим перемешиванием при нагревании.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2