Мезопористый катализатор гидроконверсии остатков и способ его получения - заявка 2017100959 на патент на изобретение в РФ

1. Способ получения катализатора гидроконверсии, содержащего:
- подложку по существу из обожженного оксида алюминия,
- активную гидрирующую-дегидрирующую фазу, содержащую по меньшей мере один металлы 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 75 м2/г,
- полный объем пор, измеренный ртутной порозиметрией, более или равный 0,55 мл/г,
- среднеобъемный диаметр мезопор более или равный 16 нм,
- объем мезопор, измеренный интрузией на ртутном порозиметре, более или равный 0,50 мл/г,
- объем макропор менее 15% от полного объема пор,
причем указанный способ включает по меньшей мере следующие этапы:
a) первый этап осаждения, в водной реакционной среде, 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 щелочного или кислотного предшественников содержит алюминий, относительный расход кислотного и щелочного предшественников выбирают так, чтобы получить значение pH реакционной среды в интервале от 8,5 до 10,5, и расход одного или нескольких кислотных и щелочных предшественников, содержащих алюминий, регулируют так, чтобы получить глубину реакции на первом этапе в интервале от 5% до 13%, причем глубина реакции определена как доля оксида алюминия, в эквиваленте Al2O3, образованного на указанном первом этапе осаждения, от полного количества оксида алюминия, в эквиваленте Al2O3, образованного на выходе с этапа c) способа получения, причем указанный этап осуществляют при температуре от 20°C до 90°C в течение периода продолжительностью от 2 до 30 минут,
b) этап нагревания суспензии при температуре от 40°C до 90°C в течение периода продолжительностью от 7 до 45 минут,
c) второй этап осаждения суспензии, полученной на этапе нагревания b), посредством 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 щелочного или кислотного предшественников содержит алюминий, относительный расход кислотного и щелочного предшественников выбирают так, чтобы получить значение pH реакционной среды в интервале от 8,5 до 10,5, а расход одного или нескольких кислотных и щелочных предшественников, содержащих алюминий, регулируют так, чтобы получить глубину реакции на втором этапе в интервале от 87% до 95%, причем глубина реакции определена как доля оксида алюминия, в эквиваленте Al2O3, образованного на указанном втором этапе осаждения, от полного количества оксида алюминия, в эквиваленте Al2O3, образованного на выходе с этапа c) способа получения, причем указанный этап осуществляют при температуре от 40°C до 90°C в течение периода продолжительностью от 2 до 50 минут,
d) этап фильтрации суспензии, полученной в конце этапа c) второго осаждения, 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 термической обработки необработанного материала, полученного на этапе f), при температуре от 500 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, причем глубина реакции на первом этапе осаждения a) составляет от 6% до 12%.
3. Способ по одному из пп. 1 или 2, причем глубина реакции на первом этапе осаждения a) составляет от 7% до 11%.
4. Способ по одному из пп. 1-3, причем щелочной предшественник является алюминатом натрия.
5. Способ по одному из пп. 1-4, причем кислотный предшественник является сульфатом алюминия.
6. Способ по одному из пп. 1-5, причем на первом этапе соосаждения водная реакционная среда является водой, и указанный этап проводят при перемешивании в отсутствие органической добавки.
7. Мезопористый катализатор гидроконверсии, получаемый по способу по одному из пп. 1-6.
8. Мезопористый катализатор гидроконверсии по п. 7, имеющий:
- удельную поверхность SBET более 100 м2/г,
- среднеобъемный диаметр мезопор более или равный 18 нм,
- объем мезопор, измеренный интрузией на ртутном порозиметре, от 0,55 мл/г до 0,85 мл/г
- полный объем пор, измеренный ртутной порозиметрией, более или равный 0,60 мл/г,
- объем макропор менее 10% от полного объема пор,
и не содержащий микропор.
9. Мезопористый катализатор гидроконверсии по п. 8, у которого объем макропор составляет менее 5% от полного объема пор.
10. Катализатор гидроконверсии по одному из пп. 8 или 9, имеющий среднеобъемный диаметр мезопор, определенный интрузией на ртутном порозиметре, от 20 до 25 нм.
11. Катализатор гидроконверсии по одному из пп. 7-10, в котором содержание металла группы VIB, выраженное в триоксиде металла группы VIB, составляет от 6 до 14 вес.% от полного веса катализатора, содержание металла группы VIII, выраженное в оксиде металла группы VIII, составляет от 0,0 до 5,0 вес.% от полного веса катализатора, и содержание элемента фосфор, выраженное в пентоксиде фосфора, составляет от 0 до 7 вес.% от полного веса катализатора.
12. Катализатор гидроконверсии по одному из пп. 7-11, в котором активная гидрирующая-дегидрирующая фаза состоит из молибдена, или никеля и молибдена, или кобальта и молибдена.
13. Катализатор гидроконверсии по п. 12, у которого гидрирующая-дегидрирующая активная дополнительно фаза содержит фосфор.
14. Способ гидрообработки тяжелого углеводородного сырья выбранного из атмосферных остатков, вакуумных остатков с прямой перегонки, деасфальтированных масел, остатков с конверсионных процессов, таких, например, как остатки от коксования, гидроконверсии в неподвижном слое, в кипящем слое или же в движущемся слое, используемых по отдельности или в смеси, причем способ включает контактирование указанного сырья с водородом и катализатором гидроконверсии по одному из пп. 7-13.
15. Способ гидрообработки по п. 14, осуществляемый частично в кипящем слое при температуре от 320°C до 450°C, парциальном давлении водорода от 3 МПа до 30 МПа, объемной скорости от 0,1 до 10 объемов сырья на объем катализатора в час и при отношении газообразного водорода к жидкому углеводородному сырью от 100 до 3000 нормальных кубических метров на кубический метр.
16. Способ гидрообработки по п. 14 или 15, 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.
17. Способ гидрообработки тяжелого углеводородного сырья типа остатков в неподвижном слое, по п. 16, включающий в себя по меньшей мере:
a) стадию гидродеметаллизации,
b) стадию гидрообессеривания,
в котором указанный катализатор используют по меньшей мере на одной из указанных стадий a) и b).
18. Способ гидрообработки тяжелого углеводородного сырья типа остатков, в неподвижном слое, по п. 17, причем:
- сырье имеет совокупное содержание металлов, изначально или после предварительной гидрообработки на одном или нескольких других катализаторах гидродеметаллизации, менее или равное 50 ppm;
- и причем указанный катализатор гидроконверсии используют на стадии гидродеметаллизации.
Наверх