Мезопористый и макропористый катализатор с активной фазой, полученный путем совместного растирания, способ его производства и его использование для гидроочистки остатков - заявка 2017100947 на патент на изобретение в РФ

1. Способ получения катализатора с активной фазой, введенной путем совместного растирания, содержащего, по меньшей мере, один металл группы VIB Периодической системы элементов, необязательно, по меньшей мере, один металл группы VIII Периодической системы элементов, необязательно, фосфор и оксидную матрицу, в основном, из обожженного оксида алюминия, включающий следующие стадии:
а) первая стадия осаждения в водной реакционной среде, по меньшей мере, одного основного прекурсора, выбранного из алюмината натрия, алюмината калия, аммиака, гидроксида натрия и гидроксида калия, и, по меньшей мере, одного кислого прекурсора, выбранного из сульфата алюминия, хлорида алюминия, нитрата алюминия, серной кислоты, соляной кислоты и азотной кислоты, на которой, по меньшей мере, один из прекурсоров - основный или кислый - содержит алюминий, относительный расход кислого и основного прекурсоров выбран так, чтобы обеспечить рН реакционной среды от 8,5 до 10,5, и расход прекурсора или прекурсоров - кислого и основного, содержащих алюминий, выбран так, чтобы доля выхода первой стадии составляла от 5 до 13%, при этом, доля выхода определяется как отношение количества оксида алюминия, в эквиваленте Al2O3, образовавшегося на указанной первой стадии осаждения, к общему количеству оксида алюминия, образовавшемуся по окончании стадии с) способа производства, при этом, указанную стадию осаждения осуществляют при температуре, лежащей в диапазоне от 20 до 90°С, в течение периода времени от 2 минут до 30 минут;
b) стадия нагревания суспензии до температуры, лежащей в диапазоне от 40 до 90°С, на период времени от 7 минут до 45 минут;
с) вторая стадия осаждения суспензии, полученной по окончании стадии b) нагревания, путем добавления в указанную суспензию, по меньшей мере, одного основного прекурсора, выбранного из алюмината натрия, алюмината калия, аммиака, гидроксида натрия и гидроксида калия, и, по меньшей мере, одного кислого прекурсора, выбранного из сульфата алюминия, хлорида алюминия, нитрата алюминия, серной кислоты, соляной кислоты и азотной кислоты, на которой, по меньшей мере, один из прекурсоров - основный или кислый, содержит алюминий, относительный расход кислого и основного прекурсоров выбирают так, чтобы получить рН реакционной среды от 8,5 до 10,5, расход кислого и/или основного прекурсоров, содержащих алюминий, регулируют так, чтобы достичь доли выхода второй стадии от 87 до 95%, при этом, долю выхода определяют как отношение количества оксида алюминия, в эквиваленте Al2O3, образовавшегося на указанной второй стадии осаждения к общему количеству оксида алюминия, образовавшемуся по окончании стадии с) способа производства, при этом, указанную стадию проводят при температуре, лежащей в диапазоне от 40 до 90°С в течение периода времени от 2 минут до 50 минут;
d) стадия фильтрации суспензии, полученной по окончании второй стадии с) осаждения, с целью получения геля оксида алюминия;
е) стадия сушки указанного геля оксида алюминия, полученного на стадии d), с целью получения порошка;
f) стадия тепловой обработки порошка, полученного по окончании стадии е), при температуре от 500 до 1000°С в течение периода времени от 2 до 10 часов, в присутствии или в отсутствии потока воздуха, содержащего до 60% об. воды, с целью получения обожженного пористого оксида алюминия;
g) стадия совместного растирания полученного обожженного пористого оксида алюминия и раствора, по меньшей мере, одного прекурсора металла активной фазы с целью получения пасты;
h) стадия формования полученной пасты;
i) стадия сушки формованной пасты при температуре, меньшей или равной 200°С, с целью получения высушенного катализатора;
j) возможная стадия тепловой обработки высушенного катализатора при температуре, лежащей в диапазоне от 200 до 1000°С, в присутствии или в отсутствии воды.
2. Способ по п. 1, в котором доля выхода первой стадии а) осаждения составляет от 6 до 12%.
3. Способ по одному из пп. 1 или 2, в котором доля выхода первой стадии а) осаждения составляет от 7 до 11%.
4. Способ по одному из пп. 1-3, в котором кислый прекурсор выбран из сульфата алюминия, хлорида алюминия и нитрата алюминия, предпочтительно, это сульфат алюминия.
5. Способ по одному из пп. 1-4, в котором основный прекурсор выбран из алюмината натрия и алюмината калия, предпочтительно, этот алюминат натрия.
6. Способ по одному из пп. 1-5, в котором на стадиях а), b), с) водная реакционная среда представляет собой воду, и указанные стадии проводят при перемешивании в отсутствии органических добавок.
7. Мезопористый и макропористый катализатор гидроконверсии, содержащий:
матрицу из оксида, главным образом, обожженного оксида алюминия;
активную фазу гидро-дегидрогенизации, включающую, по меньшей мере, один металл группы VIB Периодической системы элементов, в некоторых случаях, по меньшей мере, один металл группы VIII Периодической системы элементов, в некоторых случаях, фосфор,
при этом указанная активная фаза, по меньшей мере частично, смешана путем растирания с указанной матрицей, главным образом, из обожженного оксида алюминия,
при этом, указанный катализатор характеризуется удельной площадью поверхности SВЕТ более 100 м2/г, медианным по объему диаметром мезопор от 12 до 25 нм, включая границы диапазона, медианным по объему диаметром макропор от 50 до 250 нм, включая границы диапазона, объемом мезопор, измеренным методом ртутной порометрии, большим или равным 0,65 мл/г, и общим объемом пор, измеренным методом ртутной порометрии, большим или равным 0,75 мл/г.
8. Катализатор гидроконверсии по п. 7, характеризующийся медианным по объему диаметром мезопор, измеренным методом ртутной порометрии, от 13 до 17, включая границы диапазона.
9. Катализатор гидроконверсии по одному из пп. 7-8, характеризующийся объемом макропор от 15 до 35% общего объема пор.
10. Катализатор гидроконверсии по одному из пп. 7-9, в котором объем мезопор составляет от 0,65 до 0,75 мл/г.
11. Катализатор гидроконверсии по одному из пп. 7-10, который не содержит микропор.
12. Катализатор гидроконверсии по одному из пп. 7-11, в котором содержание металла группы VIB составляет от 2 до 10 вес.% триоксида металла группы VIB относительно общей массы катализатора, содержание металла группы VIII составляет от 0,0 до 3,6 вес.% оксида металла группы VIII относительно общей массы катализатора, содержание элементарного фосфора составляет от 0 до 5 вес.% пентоксида фосфора относительно общей массы катализатора.
13. Катализатор гидроконверсии по одному из предшествующих пунктов, в котором активная фаза гидро-дегидрогенизации образована молибденом или никелем и молибденом или кобальтом и молибденом.
14. Катализатор гидроконверсии по п. 13, в котором активная фаза гидро-дегидрогенизации также содержит фосфор.
15. Способ гидроочистки тяжелого углеводородного сырья, выбранного из атмосферных остатков, остатков прямой вакуумной перегонки, деасфальтированной нефти, остатков осуществления способов конверсии, например, образующихся при коксовании нефти, гидроконверсии в неподвижном слое, кипящем слое или подвижном слое, взятых отдельно или в смеси, включающий приведение указанного сырья в контакт с водородом и катализатором, получаемым согласно одному из пп. 1-6, или катализатором по одному из пп. 7-14.
16. Способ гидроочистки по п. 15, реализованный, отчасти, в кипящем слое при температуре от 320 до 450°С, парциальном давлении водорода от 3 МПа до 30 МПа, пространственной скорости, преимущественно, от 0,1 до 10 объемов сырья на объем катализатора в час и при соотношении газообразного водорода и жидкого углеводородного сырья, преимущественно, от 100 до 3000 м3 при н.у. на м3.
17. Способ гидроочистки по п. 15 или 16, реализованный, по меньшей мере отчасти, в неподвижном слое при температуре от 320°С до 450°С, парциальном давлении водорода от 3 МПа до 30 МПа, пространственной скорости от 0,05 до 5 объемов сырья на объем катализатора в час и при соотношении газообразного водорода и жидкого углеводородного сырья от 200 до 5000 м3 при н.у. на м3.
18. Способ гидроочистки тяжелого углеводородного сырья типа остатков в неподвижном слое по п. 17, включающий, по меньшей мере:
а) стадию гидродеметаллизации
b) стадию гидрообессеривания,
в котором указанный катализатор используют, по меньшей мере, на одной из указанных стадий а) и b).
Наверх