Катализатор гидроочистки нефтяных фракций

Авторы патента:

Целютина Марина Ивановна (RU)

Волчатов Леонид Геннадьевич (RU)

Алиев Рамиз Рза Оглы (RU)

Андреева Татьяна Ивановна (RU)

Ёлшин Анатолий Иванович (RU)

Резниченко Ирина Дмитриевна (RU)

C10G45/08 - в сочетании с хромом, молибденом или вольфрамом или их соединениями

B01J27/19 - молибден

B01J23/83 - с редкоземельными или актинидами

B01J23/78 - с щелочными или щелочноземельными металлами или бериллием

B01J21/02 - бор или алюминий; их оксиды или гидроксиды

Владельцы патента RU 2286846:

Открытое акционерное общество "Ангарский завод катализаторов и органического синтеза" (ОАО АЗК и ОС) (RU)

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к катализаторам, предназначенным для использования в процессах гидроочистки нефтяных фракций. Описан катализатор гидроочистки нефтяных фракций, включающий оксиды кобальта, молибдена, натрия, лантана, фосфора, бора, алюминия, который имеет следующий состав, масс.%: СоО 2,5-4,0 МоО₃ 8,0-12,0 Na₂O 0,01-0,08 La₂О₃ 1,5-4,0 P₂O₅ 2,0-5,0 В₂О₃ 0,5-3,0 Al₂O₃ остальное.

Технический эффект - катализатор обеспечивает более эффективную гидроочистку сырья, содержащего увеличенное количество непредельных углеводородов.

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к катализаторам, предназначенным для использования в процессах гидроочистки нефтяных фракций.

Известен (Авт. свид. СССР 1547122, кл. B 01 J 37/02, 29/04, 1986 г.) катализатор для гидрооблагораживания нефтяного сырья следующего состава, мас.%: цеолит в форме MoO₃NH₄NaY - 5-20; NiO - 3,5-5,0; МоО₃ - 10-20; Р₂О₅ - 1,5-3,0; В₂О₃ - 2,0-10,0; Al₂О₃ - остальное.

Катализатор обеспечивает глубину удаления сернистых соединений на уровне 90%.

Из патента №2102146 (RU МПК⁷ В 01 J 37/04, опубл. 20.01.98, Бюл. 2) известен катализатор гидроочистки нефтяных фракций, который имеет следующий состав, масс.%:

NiO	3,0-4,5
МоО₃	10,0-12,0
Na₂O	0,02-0,08
Р₂O₅	0,5-1,5
В₂O₃	1,0-3,0
Al₂О₃	остальное.

Способ получения данного катализатора включает смешение алюмооксидного носителя с борной кислотой и раствором соли молибдена с последующей формовкой, сушкой и прокалкой гранул. Полученную алюмобормолибденовую композицию пропитывают раствором азотнокислого никеля в присутствии фосфорной кислоты при рН 3,6-4,5.

Степень обессеривания при гидроочистке дизельного топлива при температуре 335°С составляет 91,9%, а при 342°С - 92,8%.

При гидроочистке бензол-толуол-ксилольной фракции степень обессеривания при температуре 250°С составляет 75,0%, при этом из-за закоксовывания катализатора необходимо проведение в год 3-4-х водородных обработок с целью активации катализатора.

Ближайшим (прототип) по технической сущности и достигаемому результату катализатором, известным из патента №2197323 (RU, В 01 J 23/88, опубл. 27.01.03.), является катализатор гидроочистки нефтяных фракций, включающий оксиды кобальта и/или никеля, триоксид молибдена, носитель на основе оксида алюминия, кремния. Носитель дополнительно содержит, по крайней мере, одно модифицирующее соединение металлов, выбранных из группы: натрий, железо, лантан, церий, цинк, медь, вольфрам, и/или, по крайней мере, одно соединение неметаллов, выбранных из группы: фосфор, фтор, бор. Катализатор имеет следующий состав, мас.%: NiO и/или СоО 1-5, МоО₃ 8-15, носитель, в составе которого: SiO₂ 0,01-50, модифицирующее соединение металлов 0,01-5 и/или соединение неметаллов 0,5-10, оксид алюминия остальное. Предшественником оксида алюминия является рентгеноаморфное слоистое соединение алюминия формулы Al₂О₃·nH₂О, где n=0,3-1,5.

Там же описан способ приготовления катализатора, который включает формование экструзией гидроксида алюминия, содержащего модифицирующие соединения, сушку, прокалку, пропитку раствором соединений активных компонентов никеля и/или кобальта, молибдена, с последующей сушкой и прокалкой.

Недостатком известного катализатора являет сложность технологии его приготовления.

Настоящее изобретение направлено на разработку способа приготовления катализатора с повышенной гидрообессеривающей активностью при переработке нефтяного сырья, содержащего большие количества непредельных углеводородов.

Заявляется катализатор гидроочистки нефтяных фракций, включающий оксиды кобальта, молибдена, натрия, лантана, фосфора, бора, алюминия, который, согласно изобретению, имеет следующий состав, масс.%:

СоО	2,5-4,0
МоО₃	8,0-12,0
Na₂O	0,01-0,08
La₂О₃	1,5-4,0
Р₂O₅	2,0-5,0
В₂O₃	0,5 - 3,0
Al₂О₃	остальное.

Сопоставительный анализ прототипа и предлагаемого изобретения показывает, что общими признаками является состав катализатора, который включает оксиды кобальта, молибдена, натрия, лантана, фосфора, бора, алюминия.

Отличие заявляемого катализатора от известного заключается в количественном содержании компонентов, масс.%:

СоО	2,5-4,0
МоО₃	8,0-12,0
Na₂O	0,01-0,08
La₂О₃	1,5-4,0
Р₂O₅	2,0-5,0
В₂O₃	0,5 - 3,0
Al₂О₃	остальное.

Предлагаемый катализатор обеспечивает более эффективную гидроочистку нефтяного сырья, содержащего увеличенное количество непредельных углеводородов.

Ниже приведены конкретные примеры осуществления заявляемого технического решения.

Пример 1.

Носитель готовят путем смешения гидроксида алюминия (лепешка псевдобемитной и бемитной структуры, состоящая из 60-40 масс.% псевдобемита и 40-60 масс.% бемита. Состав включает до 0,10 масс.% Na₂O) в количестве 40 кг с 0,7 кг борной кислоты и азотнокислого раствора карбоната лантана. Полученную массу перемешивают при температуре 30°С в течение 15 минут. После получения однородной массы добавляют 1,5 дм³ 25%-ного водного аммиака и массу перемешивают при 80°С в течение 20 минут. Готовую массу с содержанием сухого вещества 50% формуют в гранулы диаметром 1,7 мм. Сформованные гранулы сушат в течение 5 часов при температуре 120-200°С, а затем прокаливают при температуре 450°С в течение 5 часов.

Одновременно готовят пропиточный раствор. В растворитель заливают 400 дм³ воды, добавляют 40 дм³ ортофосфорной кислоты и загружают 170 кг азотнокислого кобальта при непрерывном перемешивании при температуре 40°С. В полученный раствор с концентрацией 50 г/дм³ СоО при рН 3,5 загружают 120 кг парамолибдата аммония до получения раствора с концентрацией 200 г/дм³ МоО₃.

Далее проводят пропитку носителя соединениями активных компонентов, которую осуществляют следующим образом. В емкость загружают расчетное количество полученного описанным выше способом носителя, после чего из мерника добавляют расчетное количество пропиточного раствора (40°С, рН 3,5), содержащего азотнокислый кобальт, парамолибдат аммония и фосфорную кислоту.

Пропитанный соединениями активных компонентов носитель сушат при температуре 150°С и прокаливают при температуре 450°С.

Готовый катализатор содержит следующие соотношения компонентов, масс.%:

СоО	4,0
МоО₃	12,0
Na₂O	0,08
La₂O₃	4,0
Р₂O₅	2,0
В₂O₃	3,0
Al₂O₃	остальное.

Катализатор имеет индекс прочности 2,3 кг/мм диаметра гранулы. Испытание его при гидроочистке дизельного топлива при температуре 335°С обеспечивает 92,5%-ную глубину удаления сернистых соединений. Использование же его в процессе гидрооблагораживания бензол-толуол-ксилольной фракции при 230°С обеспечивает снижение сернистых соединений на 82% (масс.). При этом межрегенерационный период составляет 11 месяцев, после 2-х лет работы требуется водородная обработка катализатора через 6 месяцев.

Пример 2.

Носитель готовят путем смешения гидроксида алюминия (лепешка псевдобемитной и бемитной структуры, состоящая из 60-40 масс.% псевдобемита и 40-60 масс.% бемита. Состав включает до 0,10 масс.% Na₂O) в количестве 40 кг с 0,6 кг борной кислоты и азотнокислого раствора карбоната лантана. Полученную массу перемешивают при температуре 30°С в течение 15 минут. После получения однородной массы добавляют 1,5 дм³ 25%-ного водного аммиака и массу перемешивают при 80°С в течение 20 минут. Готовую массу с содержанием сухого вещества 50% формуют в гранулы диаметром 1,7 мм. Сформованные гранулы сушат в течение 5 часов при температуре 120-200°С, а затем прокаливают при температуре 450°С в течение 5 часов.

Одновременно готовят пропиточный раствор: в растворитель заливают 400 дм³ воды, добавляют 50 дм³ ортофосфорной кислоты и загружают 160 кг азотнокислого кобальта при непрерывном перемешивании при температуре 80°С. В полученный раствор с концентрацией 50 г/дм³ СоО при рН 2,0 загружают 110 кг парамолибдата аммония до получения раствора с концентрацией 190 г/дм³ МоО₃.

Далее проводят пропитку носителя соединениями активных компонентов, которую осуществляют следующим образом. В емкость загружают расчетное количество полученного описанным выше способом носителя, после чего из мерника добавляют расчетное количество пропиточного раствора (80°С, рН 2,0), содержащего азотнокислый кобальт, парамолибдат аммония и фосфорную кислоту.

Готовый катализатор содержит следующие соотношения компонентов, масс.%:

СоО	2,5
МоО₃	8,0
Na₂O	0,01
La₂О₃	1,5
Р₂О₅	5,0
В₂О₃	0,5
Al₂О₃	остальное.

Катализатор имеет индекс прочности 2,3 кг/мм диаметра гранулы. Испытание его при гидроочистке дизельного топлива при температуре 335°С обеспечивает 93,0%-ную глубину удаления сернистых соединений. Использование же его в процессе гидрооблагораживания бензол-толуол-ксилольной фракции при 230°С обеспечивает снижение сернистых соединений на 83% (масс.). При этом межрегенерационный период составляет 11 месяцев, после 2-х лет работы требуется водородная обработка катализатора через 6 месяцев.

Исследование предлагаемых катализаторов в процессе гидроочистки обеспечивает получение гидрогенизата с пониженным содержанием сернистых соединений. При этом будет достигнуто улучшение технико-экономических показателей: экономия энергозатрат и материальных средств.

Катализатор гидроочистки нефтяных фракций, включающий оксиды кобальта, молибдена, натрия, лантана, фосфора, бора, алюминия, отличающийся тем, что он имеет следующий состав, мас.%:

СоО	2,5-4,0
МоО₃	8,0-12,0
Na₂O	0,01-0,08
La₂О₃	1,5-4,0
P₂O₅	2,0-5,0
В₂О₃	0,5-3,0
Al₂O₃	Остальное

Изобретение относится к нефтепереработке, в частности к способам активации и эксплуатации катализаторов гидрооблагораживания углеводородного сырья. .

Способ получения каталитической системы гидрооблагораживания углеводородного сырья // 2271861

Изобретение относится к нефтепереработке, в частности к способам гидрооблагораживания нефтяных фракций. .

Способ получения катализатора для гидрооблагораживания нефтяных фракций // 2266786

Изобретение относится к способам получения катализаторов для гидрооблагораживания нефтяных фракций, а именно к способам получения катализатора для гидрооблагораживания тяжелых и вторичных нефтяных фракций с целью получения экологически чистых топлив.

Способ получения дизельного топлива с улучшенными экологическими характеристиками // 2252243

Изобретение относится к нефтепереработке, в частности к способам получения экологически чистых дизельных топлив. .

Способ приготовления катализатора гидроочистки нефтепродуктов // 2246987

Изобретение относится к области катализа, в частности к способам приготовления катализаторов для гидроочистки жидких нефтепродуктов от сернистых и непредельных соединений.

Каталитическая композиция для облагораживания углеводородных смесей, способ ее приготовления (варианты) и способ гидроочистки углеводородных смесей // 2245191

Приготовление катализатора гидроочистки // 2244592

Способ гидроочистки бензина каталитического крекинга // 2242501

Способ очистки крекинг-бензина // 2241019

Изобретение относится к нефтепереработке и может быть использовано при очистке крекинг-бензинов от сернистых и непредельных соединений. .

Катализатор, способ его получения (варианты) и способ гидропереработки углеводородного сырья // 2236288

Изобретение относится к катализаторам, содержащим на поверхности носителя соединения молибдена и/или вольфрама, с добавками или без добавок соединений одного или нескольких переходных металлов, способам их получения и может найти широкое применение в процессах гидропереработки углеводородного сырья нефтяного или углехимического происхождения.

Катализатор и способ получения метилэтилкетона // 2275960

Изобретение относится к области основного органического синтеза, а именно к способу получения метилэтилкетона каталитическим окислением н-бутенов. .

Катализатор и способ получения метилэтилкетона // 2230612

Изобретение относится к области основного органического синтеза, а именно к способу получения метилэтилкетона каталитическим окислением н-бутенов кислородом, а также к катализаторам для его осуществления.

Катализатор и способ получения фенола из бензола // 2205688

Изобретение относится к области получения фенола, а также получения катализаторов для этого процесса. .

Способ получения 2,3,5-триметил-1,4-бензохинона и катализатор для его осуществления // 2165406

Изобретение относится к способам получения 2,3,5-триметил-1,4-бензохинона (ТМХ) каталитическим окислением 2,3,6-триметилфенола (ТМФ) кислородом. .

Способ получения 2-метил-1,4 нафтохинона и катализатор для его осуществления // 2162837

Изобретение относится к области тонкого органического синтеза, а именно к способу получения 2-метил-1,4-нафтохинона (менадиона), обладающего свойствами витамина К. .

Катализатор для получения ,-ненасыщенных альдегидов, способ его получения и способ получения акролеина // 2135280

Изобретение относится к катализаторам, содержащим носитель, на который нанесена активная фаза на основе, в частности, молибдена, никеля, кобальта, висмута, железа, промотированная фосфором и по меньшей мере одним щелочным металлом.

Способ окисления этана в уксусную кислоту // 2094423

Катализатор для получения 2,3:4,6-диизопропилиден- -l- сорбофуранозы и способ его приготовления // 2080923

Изобретение относится к химии гетероциклических соединений, в частности к усовершенствованию катализаторов получения 2,3:4,6-диизопропилиден- -L-сорбофуранозы (диацетонсорбозы, ДАС) формулы которая используется в медицинской промышленности как полупродукт синтеза витамина C.

Способ приготовления катализатора для гидроочистки нефтяных фракций // 2026111

Изобретение относится к нефтепереработке, в частности к способам приготовления катализаторов, предназначенных для использования в гидрогенизационных процессах с целью гидроочистки нефтяных фракций.

Способ переработки метилацетата, образующегося в процессе получения уксусной кислоты окислением ацетальдегида // 1712353

Изобретение относится к эфирам низших кислот, в частности к переработкефракции метилацетата, образующейся в ^процессе получения уКсусНой кислоты окислением ацетальдегида.

Бифункциональный катализатор и способ получения обогащенной по водороду газовой смеси из диметилового эфира // 2286210

Изобретение относится к каталитическому способу осуществления реакции паровой конверсии диметилового эфира (ДМЭ) с целью получения обогащенной по водороду газовой смеси, которая может использоваться в водородной энергетике, в частности, в качестве топлива для питания топливных элементов различного назначения.