Изобретение относится к каталитической химии, в частности, к химии приготовления алюмоникель- и алюмокобальтмолибденовых катализаторов гидроочистки нефтяных фракций.
Известен способ приготовления катализатора гидроочистки нефтяного сырья путем однократной пропитки алюмооксидного носителя раствором парамолибдата аммония, ацетата никеля (или нитрата кобальта) и сульфата аммония в качестве стабилизатора раствора при нагревании в водяной бане в течение 1 ч с последующей сушкой и одновременной прокалкой и осернением в токе водорода [1] Недостатком его является наличие вредных выбросов (оксидов серы) в атмосферу при прокаливании вследствие разложения сульфата аммония.
Известен также способ приготовления катализатора для гидроочистки нефтяного сырья путем однократной пропитки алюмооксидного носителя раствором молибдена и кобальта или никеля в аммиачной воде с содержанием аммиака 12-25% в качестве стабилизатора, содержащим 115-215 г/л МоО3 36-68 г/л СоО(NiО). При этом носитель помещают в герметичную емкость, из которой вытесняют воздух инертным газом (азотом), продувают 4-5 мин, проводят пропитку носителя при 60-70oС в течение 1 ч. Соотношение объемов раствора и носителя фиксировано и равно 1,65. Избыток пропиточного раствора сливают декантацией, после чего катализатор сушат и прокаливают [2]
Недостатком способа является сложная технология, включающая необходимость использования инертного газа (азота), а также фиксированное соотношение объемов пропиточного раствора и носителя, что сужает пределы возможного содержания активных компонентов и соответственно применимость катализатора.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому техническому решению является способ получения катализатора гидроочистки путем однократной пропитки носителя водным раствором, содержащим 169,5- 499,5 г/л МоО3 (из парамолибдата аммония), 29,7-139,3 г/л NiО(СоО) (из нитратов), 20,3-29,7 г/л ZrO2 или TiO2 и водорастворимый амин в качестве стабилизатора или неорганическая щелочь при соотношении объемов пропиточного раствора и носителя от 0,34 до 0,70 [3]
Недостатком этого способа является сложная технология, включающая пропитку носителя путем его орошения (полива) пропиточным раствором до тех пор, пока поверхность гранул носителя не станет влажной на взгляд и гранулы не станут липкими. При этом гранулы носителя располагают на плоской поверхности слоем толщиной в одну гранулу. Очевидно, что, во-первых, этот способ невозможно обеспечить инструментальными контрольными методами, во-вторых, воспроизводимость способа очень низкая, в-третьих, способ низкопроизводителен, в-четвертых, способ пригоден практически только в масштабе лабораторных образцов. Способ [3] исключает возможность даже частичной автоматизации. Кроме того, из-за нерегулируемости температурного режима при пропитке прочность катализатора нестабильна.
Целью изобретения является упрощение технологии и повышение прочности катализатора за счет снижения концентрации активных компонентов пропиточного раствора и проведения самого процесса пропитки в режиме циркуляции пропиточного раствора с регулированием температуры пропиточного раствора и температуры в слое носителя.
Это достигается тем, что в способе приготовления катализатора гидроочистки нефтяных фракций путем однократной пропитки оксида алюминия водным раствором молибдена и никеля (кобальта) в присутствии стабилизатора, сушку и прокалку, пропитку ведут из раствора солей с концентрацией МоО3 от 50 до 150 г/л, NiO (СоО) от 20 до 50 г/л, соотношении объемов пропиточного раствора и носителя 0,8:1-6:1, температуре пропиточного раствора 20-40oС, температуре в слое носителя 40-80oС.
Пример 1. Для приготовления раствора никеля азотнокислого в емкость с мешалкой заливают 300 л воды при температуре 55oС, загружают 160 кг соли и при перемешивании растворяют соль. Продолжая перемешивать, добавляют 23 л 30% -ного раствора пероксида водорода и 12 л 56%-ной азотной кислоты и перемешивают 15 мин.
Для приготовления раствора аммония молибденовокислого в емкость с мешалкой заливают 370 л воды при температуре 58oC, загружают 160 кг аммония молибденовокислого и при перемешивании через 20 мин добавляют 35 л 30%-ного водного раствора пероксида водорода и перемешивают еще 15 мин до полного растворения соли.
Пропиточный раствор получают смешением растворов никеля азотнокислого и аммония молибденокислого.
Раствор никеля азотнокислого при температуре 48oС сливают в раствор аммония молибденовокислого при температуре 51oС, перемешивают и охлаждают при перемешивании до 28oС. Разбавляют полученный раствор водой до объема рабочего раствора 1400 л.
Затем осуществляют пропитку носителя рабочим раствором.
Для этого 500 кг (700 дм3) носителя (средний диаметр экструдатов 2,5 мм) загружают в аппарат для пропитывания, герметично его закрывают и вакуумируют в течение 30 мин. Аппарат пропитки с загруженным в него и отвакуумированным носителем заполняют рабочим раствором с температурой 22oС путем засасывания через нижнюю часть в течение 30 мин, так чтобы температура в слое носителя не поднималась выше 65oС.
После заполнения аппарата пропитки рабочим раствором отключают систему вакуумирования и включают циркуляционный насос, который осуществляет транспортировку рабочего раствора из аппарата пропитки в емкость с раствором и снова в аппарат пропитки, замыкая цикл. Продолжительность пропитки 20 мин. По окончании пропитки отработанный раствор сливают в емкость, где его доукрепляют готовым рабочим раствором для следующего цикла пропитки.
Пропитанный носитель загружают в аппарат для сушки и проводят сушку при 120oС в течение 3,5 ч.
Просушенный катализатор загружают в прокалочную печь и прокаливают при 480oС в течение 6 ч.
Качество готового катализатора.
Насыпной вес 0,70 кг/дм3
Содержание, мас.
NiO 3,7
МоОЗ 11,5
Индекс прочности 2,2 кг/мм диаметра.
Пример 2. Определение активности в процессе гидроочистки дизельной фракции 180-360oС, содержания 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 360 и 380oС. 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,
Для катализатора по примеру 1 степень обессеривания составила при 360oС 86,6% при 380oС 91,6%
Другие примеры реализации предлагаемого технического решения приведены в табл. 1-5, а также сопоставительный по прототипу.
При осуществлении способа приготовления катализатора гидроочистки по предлагаемому техническому решению в промышленных условиях стало очевидно, что упрощение технологии однократной пропитки за счет снижения концентрации пропиточного раствора в 2-3 раза при одновременном увеличении его объема от 0,8:1 до 6:1 и контроле температуры раствора и слоя носителя в процессе пропитки позволяет нарабатывать однородный по свойствам катализатор со стабильными свойствами. При этом катализатор по активности не уступает катализатору прототипу, а по прочности превосходит на 10-30%
Получение катализатора гидроочистки нефтяной фракции путем однократной пропитки по предлагаемому способу может служить основой для частичной или полной автоматизации процесса, а на первом этапе для механизации загрузки-выгрузки катализатора и транспортировки растворов.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ АЛЮМОКОБАЛЬТМОЛИБДЕНОВОГО КАТАЛИЗАТОРА ГИДРООЧИСТКИ НЕФТЯНЫХ ФРАКЦИЙ | 1995 |
|
RU2073566C1 |
СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ГИДРООБЛАГОРАЖИВАНИЯ НЕФТЯНЫХ ФРАКЦИЙ | 2002 |
|
RU2216404C1 |
СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРОВ ДЛЯ ГЛУБОКОЙ ГИДРООЧИСТКИ НЕФТЯНЫХ ФРАКЦИЙ | 2008 |
|
RU2385764C2 |
КАТАЛИЗАТОР ГЛУБОКОЙ ГИДРООЧИСТКИ НЕФТЯНЫХ ФРАКЦИЙ И СПОСОБ ЕГО ПРИГОТОВЛЕНИЯ | 2008 |
|
RU2386476C2 |
КАТАЛИЗАТОР ГЛУБОКОЙ ГИДРООЧИСТКИ НЕФТЯНЫХ ФРАКЦИЙ И СПОСОБ ЕГО ПРИГОТОВЛЕНИЯ | 2015 |
|
RU2631424C2 |
КАТАЛИЗАТОР, СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НОСИТЕЛЯ, СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА И ПРОЦЕСС ГИДРООБЕССЕРИВАНИЯ ДИЗЕЛЬНЫХ ФРАКЦИЙ | 2006 |
|
RU2311959C1 |
СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ГИДРООЧИСТКИ НЕФТЯНЫХ ФРАКЦИЙ | 2013 |
|
RU2536965C1 |
СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРОВ И КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ГЛУБОКОЙ ГИДРООЧИСТКИ НЕФТЯНЫХ ФРАКЦИЙ | 2012 |
|
RU2486010C1 |
КАТАЛИЗАТОР ГИДРООЧИСТКИ ТЯЖЕЛЫХ НЕФТЯНЫХ ФРАКЦИЙ И СПОСОБ ЕГО ПРИГОТОВЛЕНИЯ | 2008 |
|
RU2414963C2 |
КАТАЛИЗАТОР, СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ, СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НОСИТЕЛЯ ДЛЯ ЭТОГО КАТАЛИЗАТОРА И ПРОЦЕСС ГИДРООБЕССЕРИВАНИЯ ДИЗЕЛЬНЫХ ФРАКЦИЙ | 2006 |
|
RU2313389C1 |
Изобретение относится к каталитической химии, в частности, к химии приготовления катализаторов гидроочистки нефтяных фракций. Способ предназначен для производства катализаторов гидроочистки нефтяных фракций и характеризуется высокой технологичностью при реализации в промышленных условиях, а также более высокими эксплуатационными свойствами катализатора. Способ заключается в проведении однократной пропитки прокаленного оксида алюминия раствором солей молибдена и никеля (кобальта) в присутствии стабилизаторов при концентрации в г/л: МоО3 50-150; NiО(СоО) 20-50 при соотношении объемов пропиточного раствора и носителя 0,8:1-6:1, при температуре пропиточного раствора 20-40oС и температуре в слое носителя 40-80oС. 5 табл.
Способ приготовления катализатора гидроочистки нефтяных фракций, включающий пропитку алюмооксидного носителя водным раствором солей молибдена и никеля (кобальта) в присутствии стабилизатора, сушку и прокалку, отличающийся тем, что пропитку ведут из раствора солей с концентрацией МоО3 50 150 г/л, NiO (СоО) 20 50 г/л, соотношении объемов пропиточного раствора и носителя 0,8: 1 6:1, температуре пропиточного раствора 20 40oC и температуре в слое носителя 40 80oC.
Авторы
Даты
1997-02-20—Публикация
1995-10-05—Подача