Макро- и мезопористый катализатор гидроконверсии остатков и способ его получения - заявка 2017100957 на патент на изобретение в РФ

1. Способ получения катализатора гидроконверсии, содержащего:
- оксидную подложку, по существу из обожженного оксида алюминия;
- активную гидрирующую-дегидрирующую фазу, содержащую по меньшей мере один металл группы VIB периодической системы элементов, необязательно по меньшей мере один металл группы VIII периодической системы элементов, необязательно фосфор,
причем указанный катализатор имеет:
- удельную поверхность SBET более или равную 100 м2/г,
- полный объем пор, измеренный методом ртутном порозиметрии, более или равный 0,75 мл/г,
- среднеобъемный диаметр мезопор более или равный 18 нм,
- объем мезопор, измеренный интрузией на ртутном порозиметре, более или равный 0,65 мл/г,
- объем макропор от 15% до 40% от полного объема пор;
причем указанный способ включает по меньшей мере следующие этапы:
a) этап растворения кислотного предшественника алюминия, выбранного из сульфата алюминия, хлорида алюминия и нитрата алюминия, в воде при температуре от 20°C до 90°C, при значении pH от 0,5 до 5, в течение периода продолжительностью от 2 до 60 минут;
b) этап регулирования значения pH путем добавления в суспензию, полученную на этапе a), по меньшей мере одного щелочного предшественника, выбранного из алюмината натрия, алюмината калия, аммиака, гидроксида натрия и гидроксида калия, при температуре от 20°C до 90°C и значении pH от 7 до 10 в течение периода продолжительностью от 5 до 30 минут;
c) этап соосаждения суспензии, полученной на этапе b), путем добавления в суспензию по меньшей мере одного щелочного предшественника, выбранного из алюмината натрия, алюмината калия, аммиака, гидроксида натрия и гидроксида калия, и по меньшей мере одного кислотного предшественника, выбранного из сульфата алюминия, хлорида алюминия, нитрата алюминия, серной кислоты, соляной кислоты и азотной кислоты, причем по меньшей мере один из кислотного или щелочного предшественников содержит алюминий, относительный расход кислотного и щелочного предшественников выбирают так, чтобы получить значение pH реакционной среды в интервале от 7 до 10, и расход кислотного и щелочного предшественника или предшественников, содержащих алюминий, регулируют так, чтобы получить конечную концентрацию оксида алюминия в суспензии от 10 до 38 г/л;
d) этап фильтрации суспензии, полученной на этапе c) соосаждения, с получением алюмогеля;
e) этап сушки указанного алюмогеля, полученного на этапе d), с получением порошка,
f) этап формования порошка, полученного на этапе e), с получением необработанного материала,
g) этап термообработки необработанного материала, полученного на этапе f), при температуре от 500°C до 1000°C, в присутствии или в отсутствие потока воздуха, содержащего до 60 об.% воды, с получением алюмооксидной подложки;
h) этап пропитки активной гидрирующей-дегидрирующей фазой указанной алюмооксидной подложки.
2. Способ по п. 1, где концентрация оксида алюминия в суспензии алюмогеля, полученной на этапе c), составляет от 13 до 35 г/л.
3. Способ по п. 2, где концентрация оксида алюминия в суспензии алюмогеля, полученной на этапе c), составляет от 15 до 33 г/л.
4. Способ по одному из пп. 1-3, где кислотный предшественник представляет собой сульфат алюминия.
5. Способ по одному из пп. 1-4, где щелочной предшественник представляет собой алюминат натрия.
6. Способ по одному из пп. 1-5, где на этапах a), b), c) водная реакционная среда является водой, и указанные этапы осуществляют при перемешивании в отсутствие органической добавки.
7. Способ по одному из пп. 1-6, где кислотный предшественник на этапе a) вводят в количестве, соответствующем 0,5-4% от полного веса оксида алюминия, образованного на выходе с этапа c).
8. Мезо- и макропористый катализатор гидроконверсии, полученный по способу по одному из пп. 1-7.
9. Мезо- и макропористый катализатор гидроконверсии по п. 8, имеющий:
- удельную поверхность SBET выше 110 м2/г,
- среднеобъемный диаметр мезопор от 18 нм до 26 нм,
- среднеобъемный диаметр макропор от 100 до 1200 нм включительно,
- объем мезопор, измеренный интрузией на ртутном порозиметре, более или равный 0,70 мл/г,
- полный объем пор, измеренный методом ртутном порозиметрии, более или равный 0,85 мл/г,
- объем макропор от 17% до 35% от полного объема пор,
и не содержащий микропор.
10. Мезо- и макропористый катализатор гидроконверсии по п. 9, объем макропор в котором составляет от 20% до 30% от полного объема пор.
11. Мезо- и макропористый катализатор гидроконверсии по одному из пп. 8-10, у которого среднеобъемный диаметр мезопор, определенный интрузией на ртутном порозиметре, составляет от 19 до 25 нм, а среднеобъемный диаметр макропор составляет от 110 до 1000 нм включительно.
12. Катализатор гидроконверсии по одному из пп. 8-11, в котором содержание металла группы VIB, выраженное в триоксиде металла группы VIB, составляет от 2 до 10 вес.% от полного веса катализатора, содержание металла группы VIII, выраженное в оксиде металла группы VIII, составляет от 0,0 до 3,6 вес.% от полного веса катализатора, содержание элемента фосфор, выраженное в пентоксиде фосфора, составляет от 0 до 5 вес.% от полного веса катализатора.
13. Катализатор гидроконверсии по одному из пп. 8-12, в котором активная гидрирующая-дегидрирующая фаза состоит из молибдена, или никеля и молибдена, или кобальта и молибдена.
14. Катализатор гидроконверсии по п. 13, в котором активная гидрирующая-дегидрирующая фаза дополнительно содержит фосфор.
15. Способ гидрообработки тяжелого углеводородного сырья, выбранного из атмосферных остатков, вакуумных остатков с прямой перегонки, деасфальтированных масел, остатков с конверсионных процессов, таких, как остатки от коксования, гидроконверсии в неподвижном слое, в кипящем слое или в движущемся слое, используемых по отдельности или в смеси, причем способ включает контактирование указанного сырья с водородом и катализатором гидроконверсии по одному из пп. 8-14.
16. Способ гидрообработки по п. 15, осуществляемый частично в кипящем слое при температуре от 320°C до 450°C, парциальном давлении водорода от 3 МПа до 30 МПа, объемной скорости предпочтительно от 0,1 до 10 объемов сырья на объем катализатора в час и при отношении газообразного водорода к жидкому углеводородному сырью предпочтительно от 100 до 3000 нормальных кубических метров на кубический метр.
17. Способ гидрообработки по п. 15 или 16, осуществляемый по меньшей мере частично в неподвижном слое при температуре от 320°C до 450°C, парциальном давлении водорода от 3 МПа до 30 МПа, объемной скорости от 0,05 до 5 объемов сырья на объем катализатора в час и при отношении газообразного водорода к жидкому углеводородному сырью от 200 до 5000 нормальных кубических метров на кубический метр.
18. Способ гидрообработки тяжелого углеводородного сырья типа остатков в неподвижном слое по п. 17, включающий в себя по меньшей мере:
a) стадию гидродеметаллизации,
b) стадию гидрообессеривания,
причем указанный катализатор гидроконверсии используется по меньшей мере на одной из указанных стадий a) и b).
19. Способ гидрообработки тяжелого углеводородного сырья типа остатков в неподвижном слое, по п. 17, причем указанный катализатор гидроконверсии используется в первых каталитических слоях стадии гидродеметаллизации a).
20. Способ гидрообработки тяжелого углеводородного сырья в кипящем слое, по п. 16, причем сырье имеет полное содержание металлов более или равное 50 ppm, и указанный катализатор гидроконверсии применяется для реакций гидродеметаллизации.
Наверх