СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ АЛЮМОКОБАЛЬТМОЛИБДЕНОВОГО КАТАЛИЗАТОРА ГИДРООЧИСТКИ НЕФТЯНЫХ ФРАКЦИЙ Российский патент 1997 года по МПК B01J37/02 B01J23/882 B01J37/02 B01J101/34 

Изобретение относится к нефтепереработке и нефтехимии, в частности, к приготовлению алюмокобальтмолибденового катализатора гидроочистки нефтяных фракций.

Известны способы приготовления алюмокобальтмолибденового катализатора путем внесения водных растворов аммония молибденовокислого и нитрата кобальта в водную суспензию гидроксида алюминия, полученного путем переосаждения, упаривания, формования, сушки и прокалки [1]
Недостатком этого способа является то, что катализаторы, приготовленные по нему, имеют низкую активность, не удовлетворяют современным требованиям гидроочистки нефтяных фракций. К числу недостатков относится также низкая прочность катализаторов, что ограничивает срок их службы 2-3 годами.

Известны способы приготовления алюмокобальтмолибденовых катализаторов гидроочистки путем соэкструзии (смешения) бемита (гидроксида алюминия, полученного переосаждением тригидрата) с водными растворами солей кобальта и молибдена, или с водным раствором соли одного из металлов, сушки, прокалки и пропитки водным раствором соли второго металла [2]
Недостатком этих способов является низкая активность катализаторов: в гидрообессеривании малосернистой прямогонной фракции, содержащей всего 0,45 мас. серы, степень обессеривания не превышает 85%
Известен способ приготовления алюмокобильтмолибденового катализатора гидроочистки путем приготовления суспензии никельмолибдатного комплекса сливанием водных растворов аммония молибденовокислого и нитрата кобальта в присутствии перекиси водорода, смешения с суспензией гидроксида алюминия, фильтрации, формования, сушки и прокалки [3]
Недостатком этого способа является низкая прочность катализатора и низкая активность в гидроочистке высокосернистого сырья.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ приготовления алюмокобальтмолибденового катализатора гидроочистки нефтяных дистиллятов, включающий введение в пасту свежеосажденного гидроксида алюминия с ППП 75% на первой стадии водного раствора нитрата кобальта, перемешивание при температуре 80-90^oС в течение 90 мин, упаривание, формование экструзией, сушку при 50-130^oС в течение 10 ч, прокаливание при 550^oС в течение 4 ч, пропитку водным раствором молибдата аммония с добавлением аммиака в качестве стабилизатора раствора в течение 1 ч при комнатной температуре, сушку при 50-130^oС в течение 10 ч, прокаливание при 500-550^oС в течение 4 ч [4]
Недостатком этого способа является сложная длительная многостадийная, энергетически невыгодная технология, включающая двойную термообработку, а также низкая прочность и низкая активность в гидроочистке высокосернистых нефтяных фракций.

Целью изобретения является упрощение технологии за счет сокращения числа стадий, длительности и энергоемкости, расширения сырьевой базы носителя, повышение прочности и активности в процессе гидроочистки высокосернистых нефтяных фракций.

Это достигается тем, что в способе приготовления алюмокобальтмолибденового катализатора гидроочистки нефтяных фракций, включающем введение в гидроксид алюминия соединений кобальта и молибдена, формование, сушку и прокалку, в качестве гидроксида алюминия используют пасту гидроксида алюминия с потерями при прокаливании (ППК) 75-85 мас. соединения молибдена и кобальта вносят последовательно в виде сухих солей с промежуточным перемешиванием, а при достижении ППК 60-65 мас. вносят азотную кислоту в количестве 0,015-0,025 моль на моль Аl₂O₃.

В предлагаемом способе в качестве гидроксида алюминия используют или пасту гидроксида, полученного переосаждением тригидрата алюминия, или смесь паст гидроксидов алюминия, полученного переосаждением и полученного путем травления металлического алюминия раствором соляной кислоты с последующей нейтрализацией растворов гидроксида натрия, отмывкой и фильтрацией, в соотношении от 3:1 до 1:3 в пересчете на Аl₂O₃.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое техническое решение отличается от прототипа тем, что в качестве гидрооксида алюминия используют пасту гидроксида с содержанием влаги 75-85 мас. полученного переосаждением тригидрата оксида алюминия (I) или ее смесь с пастой гидроксида, полученного путем травления металлического алюминия раствором соляной кислоты с последующей нейтрализацией раствором натрия, отмывкой и фильтрацией (II), в соотношении от 3:1 до 1:3, оксиды молибдена и кобальта вносят в виде сухих солей с промежуточным перемешиванием, а при достижении ППК 60 65 мас. вносят азотную кислоту в количестве 0,015 0,025 моль на моль Аl₂O₃.

Пример 1. В смеситель загружают 325 кг гидроксида алюминия, полученного переосаждением тригидрата оксида алюминия, с ППК 80 мас. засыпают 12 кг аммония молибденовокислого, перемешивают в течение 20 мин, засыпают 12 кг нитрата кобальта, перемешивают с одновременным упариванием массы до ППК 65 мас. после чего заливают 1,0 л азотной кислоты, перемешивают с одновременным упариванием до ППК 55 мас. полученную массу подают на шнек-прессовую машину, формуют экструдаты, направляют на сушку, сушат при температуре 130^oС в течение 4 ч, засыпают в прокалочную печь и прокаливают при 550^oС в течение 8 ч.

Полученный катализатор анализируют на содержание активных компонентов, удельную поверхность, индекс прочности по ОСТ 38.01130-95 и определяют активность в процессе гидроочистки высокосернистой дизельной фракции.

Размер (диаметр) экструдатов 2,4 мм.

Содержание МоО₃ 9,8%
NiO 3,1 мас.

Удельная поверхность S_уд. 220 м² г
Прочность 2,2 кг/мм диаметра
Пример 2. Определение активности в процессе гидроочистки высокосернистых дизельных фракций 180-360^oС, содержание серы 0,9 мас.

Реактор проточного типа, загрузка катализатора 100 мл, расход водорода 300 нл/л катализатора, объемная скорость сырья 4 ч, давление 30 атм, температура 340 и 380^oС. Осернение сырьем в течение 24 ч.

Результат определения активности оценивают по содержанию серы в гидрогенизате через 2 ч после осернения и выражают в виде остаточного содержания серы, мас. либо в виде степени обессеривания, отн.

Для катализатора по примеру 1 степень обессеривания составила при 340^oС 84,4% при 380^oС 88,7%
В табл. 1 приведены условия загрузки гидроксида алюминия при приготовлении катализатора, в табл. 2 условия приготовления катализатора, а в табл. 3 сопоставительные данные по качеству катализаторов,а также сопоставительный пример по прототипу и промышленному алюмокобальтмолибденовому катализатору.

Как видно из примеров осуществления предлагаемого способа приготовления катализатора, он позволяет получить катализатор с индексом прочности, превышающим индекс прочности катализатора по способу-прототипу на 0,1-0,7 кг мм диаметра, с активностью, превышающей активность катализатора по прототипу на 1,1-5,6% при температуре 340^oС и на 1,0-5,2% при температуре 380^oС.

Одновременно расширяется сырьевая база носителя катализатора за счет применения пасты гидроксида алюминия, полученного травлением металлического алюминия раствором соляной кислоты с последующей нейтрализацией раствором гидроксида натрия, и упрощается технология за счет сокращения числа стадий внесения активных компонентов из сухих солей вместо растворов, сокращения числа термических обработок.

Изобретение относится к нефтепереработке и нефтехимии, в частности, к очистке нефтяных фракций от серы. Способ предназначен для производства алюмокобальтмолибденового катализатора для гидроочистки бензинов, дизельных топлив и других нефтяных фракций и характеризуется простотой реализации в промышленных условиях и более высокими эксплуатационными свойствами катализатора. Способ включает введение сухих солей молибдена и кобальта в пасту гидрооксида алюминия с ППК = 75-85% и введение азотной кислоты при достижении ППК = 60-65% в количестве 0,015-0,025 моль на моль Аl₂O₃. 1 з.п.ф-лы, 3 табл.

1. Способ приготовления алюмокобальтмолибденового катализатора гидроочистки нефтяных фракций, включающий введение в гидроксид алюминия соединений молибдена и кобальта, формование, сушку и прокалку, отличающийся тем, что в качестве гидроксида алюминия используют пасту гидроксида алюминия с потерями при прокаливании ППК 75 85 мас. соединения молибдена и кобальта вносят последовательно в виде сухих солей с промежуточным перемешиванием, а при достижении ППК 60 65 мас. вносят азотную кислоту в количестве 0,015 - 0,025 моль на моль Al₂O₃. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве пасты гидроксида алюминия используют смесь паст гидроксида алюминия, полученного переосаждением тригидрата и травлением металлического алюминия раствором соляной кислоты с последующей нейтрализацией раствором гидроксида натрия, отмывкой и фильтрацией, в соотношении 3:1 1:3 в пересчете на Аl₂O₃.