Способ получения микросферического цеолитсодержащего катализатора крекинга Советский патент 1992 года по МПК B01J29/04 B01J37/04 

гидрогеля при смешении раствора жидкого стекла, подкисленного раствора сульфата алюминия, суспензии цеолита 2.

Затем проводят активацию шарикового гидрогеля растворами нитратов редкоземельных элементов и нитрата аммония и отмывку гидрогеля химически очищенной водой. Отмытый гидрогель диспергируют, при этом получается суспензия с содержанием сухого вещества 9+1 мас.%. В отдельном аппарате при перемешивании лопастной мешалкой готовят суспензию каолина с концентрацией 150+5 г/л (в расчете на сухой каолин). Обе суспензии смешивают в аппарате с мешалкой, при этом 95 - 98% от загрузки составляет суспензия гидрогеля, 5 - 15% суспензия каолина . Суспензия, состоящая из гидрогеля и каолина, поступает на распылительную сушку и прокалку с получением микросферического катализатора.

Недостаток указанного способа заключается ВТОМ, что регламентом производства не предусмотрены специальная сушка и измельчение каолина для получения суспензии, устойчивой в течение нескольких часов. Получается грубодисперсная суспензия, из которой каолин осаждается в течение нескольких минут, что делает невозможными перекачку, дальнейшую обработку и проведение аналитического контроля состава суспензии в процессе приготовления катализатора. В связи с этим на промышленной установке Уфимского нефтеперерабатывающего завода катализатор получают без добавки каолина.

Цель изобретения - получение микросферичеСкого цеолитсодержащего катализатора, имеющего более высокую активность.

Цель достигается тем, что в отмытый гидрогель формованного катализатора, полученного с добавлением гидроксида алюминия и цеолита NaY, после активации, промывки и измельчения вводится тонкодисперсная водная суспензия каолина в количестве 6 - 20% каолина на сухой алюмосиликат. Для приготовления тонкодисперсной суспензии каолина в водную фазу добавляют 5 мас.% сухого порошка каолина (фракция менее 0,5 мм) и смесь алкиларилсульфоната, триполифосфата натрия, алкилоламида, карбоксиметилцеллюлозы в соотношении 10:20:1:1 соответственно в количестве 0,1 - 0,4 мас.% на каолин и подвергают обработке в ультразвуковом дезинтеграторе с частотой 22 + 1,65 кГц и амплитудой колебаний 8 мкм в течение не менее 5 мин. Преимущественный размер частиц каолина в получаемой

суспензии 1 - 4 мкм. Суспензии гидрогеля и каолина смешивают, подвергают гомогенизации в коллоидной мельнице в течение 5 мин, и смесь в виде суспензии поступает на

распылительную сушку и прокалку согласно регламенту 2. Полученный катализатор имеет активность 40 мас.%.

Предлагаемый способ отличается от известного тем, что перед введением: в диспергированный гидрогель каолин обрабатывается в ультразвуковом дезинтеграторе с добавлением в водную фазу алкиларилсульфоната, триполифосфата натрия, алкилоламида, карбоксиметилцеллюлозы в

5 массовом соотношении 10:20:1:1 в количестве 0,1 -0,4 мас.% на каолин. В результате получается тонкодисперсная суспензия каолина, которая легко гомогенизируется с гидрогелем, повышает насыпную плотность

0 катализатора.

Следующие примеры иллюстрируют изобретение.

Пример1.К80г измельченных в диспергаторе сырых шариков гидро,геля (8 г

5 сухого вещества), содержащих в пересчете на сухое вещество 1,6 % окислов редкоземельных элементов и 18% оксида алюминия, прошедших активацию и отмывку на промышленной установке, добавляют 2 г каолина в виде суспензии, полученной с добавлением в водную фазу алкиларилсульфоната, триполифосфата натрия, алкилоламида. карбоксиметилцеллюлозы, взятых в соотношении 10:20:1:1

5 соответственно в количестве 0,25 мас.% на каолин и обработанной в ультразвуковом дезинтеграторе с частотой 22+1,65 кГц и амплитудой колебаний 8 мкм в течение 5 мин.

0 Содержание в суспензии частиц каолина %:

Размер, мкмСодержание, мас.%

Менее 164

1 -4 22

54-88

8-156

Более 15Отсутствуют

Гидрогель и каолин смешивают и подвергают гомогенизации в коллоидной мельнице в течение 5 мин, смесь в виде суспензии поступает на распылительную сушку, которую проводят при 315 - 390°С, и прокаливание при 500 - 520°С в течение 1 ч. Получают катализатор, содержащий 20

5 мас.% каолина.

П ри м е р 2. К 90 г измельченных в диспергаторе сырых шариков гидрогеля (9 г сухого вещества), содержащих 1,6 % окислов редкоземельных элементов и 18% оксида алюминия, прошедших активацию и

отмывку на промышленной установке, добавляют 1 г каолина, приготовленного по примеру 1.

Гидрогель и каолин смешивают и обрабатывают, как в примере 1. Получают катЙ-. лизатор, содержащий 10 мас.% каолина.

ПримерЗ. К94г измельченных в диспергаторе сырых шариков гидрогеля (9,4 г сухого вещества), содержащих 1,6% окислов редкоземельных элементов и 18% оксида алюминия, прошедших активацию и отмыв; ку на промышленной установке,добавляют 0,6 г каолина, приготовленного по примеру 1. Гидрогель и каолин смешивают и обрабатывают, как в примере 1. Получают катализатор, содержащий 6% каолина.

Пример 4. К 80 г измельченных в диспергаторе сырых шариков гидрогеля с добавление в водную фазу алкиларилсульфоната, триполифосфата натрия, алкилоламида, карбоксиметилцеллюлозы, взятых в соотношении 10:20:1:1 соответственно, в количестве 0,1 мас.% на каолин и обработанной в ультразвуковом дезинтеграторе с частотой 22+1,65 кГц и амплитудой колебаний 8 мкм в течение 5 мин.

Содержание в суспензии частиц каолина:

Размер, мкмСодержание, мас.%

Менее 155

1-430

4-810

8-154

Более 151

Гидрогель и каолин обрабатывают по примеру 1. Получают катализатор, содержащий 20% каолина.

П р и м е р 5. К 80 г гидрогеля, полученного по примеру 1. добавляют 2 г каолина в виде суспензии, полученной с добавлением в водную фазу алкиларилсульфоната, триполифосфата натрия, алкилоламида, карбоксиметилцеллюлозы, взятых в соотношении 10:20:1:1 соответственно, в количестве 0,4 мас.% на каолин и обработанной в ультразвуковом дезинтеграторе с частотой 22+1,65 кГц и амплитудой колебаний 8 мкм в течение 5 мин. Содержание в суспензии частиц:

Содержание, мас.% 45 35 10 6 4

Гидрогель и каолин обрабатывают по примеру 1. Получают катализатор, содержащий 20% каолина.

Насыпная плотность полученных микросферических катализаторов марки 1 МЦРН и каолина, г/см :

КМЦР-Н0,76

КМЦР-Н + 6% каолина0,78

КМЦР-Н+ 10% каолина0,81

КМЦР-Н+ 20% каолина0,85

Каолин0,87

Для сравнения активности полученного О катализатора, содержащего 20% каолина, и промышленного микросферического марки КМЦР-Н оба катализатора и порошок каолина были испытаны на активность по методике, принятой в ОСТ 38.01161-78.

В качестве контрольного сырья крекинга используют керосино-газойлевую фракцию краснодарских нефтей нафтенового основания. Весовая скорость подачи сырья 20 ч температура 500°С.

0 Экспериментально установлено, что

при одинаковой массе загружаемых в реак тор катализаторов, равной 5 г, и весовой

скорости подачи сырья 20 ч активность

промышленного катализатора КМЦР-Н равна 40, катализатора, состоящего из смеси 80% КМЦР-Н и 20% каолина, также равна 40, а активность порошка каолина 5,2.

Активность предлагаемого смешанного катализатора из 80% КМЦР-Н и 20% каолина, рассчитанная исходя из активности составляющих компонентов, по правилу аддитивности, должна составить 33, фактически - 40. Постоянство активности катализатора, полученного с добавлением

5 каолина, объясняется наличием синергетического эффекта вследствие диффузии кислотных центров с цеолита на каолин и позволяет увеличить производительность катализаторного производства на 20%.

0 Рост плотности катализатора за счет-добавления каолина позволяет значительно сократить расход катализатора на установке каталитического крекинга за счет уменьшения уноса катализатора через циклоны ре5 актора и регенератора.

Формула изобретения Способ получения микросферического цеолитсодержащего катализатора крекинга в редкоземельной форме путем смещения

0 раствора жидкого стекла, подкисленного сульфата алюминия, суспензии гидрооксида алюминия, суспензии цеолита NaY, формования гидрогеля в виде шариков с последующей активацией нитратом редкоземельных элементов и нитратом аммония, отмывкой водой, диспергированием полученного алюмокремнегеля в виде водной суспензии,, каолина и суспензии алюмокремнегеля, распылительной сушки и прокалки, отличающийся тем, что. с целью

7 17101268

получения катализатора с повышенной ак-массовом соотношении 10:20:1:1 соответсттивностью. в водную суспензию каолина пе-венно в количестве 0,1-0,4 мас.% на каолин

ред смешением с суспензиейи подвергают ультразвуковой обработке в

алюмокремнегеля добавляют смесь алкила-дезинтеграторе с частотой 22+1,65 кГц и

рилсульфоната,триполифосфата натрия, ал-5 амплитудой колебаний 8 мкм в течение не

килоламида, карбоксим тилцеллюлозы вменее 5 мин.

Изобретение касается каталитической химии, в частности получения микросферического цеолитсодержащего катализатора крекинга в редкоземельной форме. Цель - повышение активности катализатора. Для этого ведут смешение раствора жидкогоИзобретение относится к по^1учению микросферических цеолитсодержащих катализаторов крекинга.Известен способ получения микросферического цеолитсодержащего алюмосйли- катного катализатора распылительной сушкой суспензии гидрогеля, полученного при смешении раствора силиката натрия, подкисленного раствора сульфата алюминия, суспензии гидроксида алюминия и суспензии цеолита NaY [1].Гидроксид алюминия предлагается добавлять в количестве 5 - 40 мае.% на сухойстекла, подкисленного сульт})ата алюминия, суспензии гидроксида алюминия, суспензии цеолита NaY, формование гидрогеля в виде шариков с последующей активацией нитратом редкоземельных элементов и нитратом аммония, отмывкой водой, диспергированием полученного алюмокремнегеля в виде водной суспензии. Затем приготавливают суспензию каолина, в которую добавляют смесь алкиларилсульфоната, триполифосфата натрия, алкилоламида, карбоксиметилцеллюлозы (массовое соотношение 10:20:1:1). Смесь берут в количестве 0,1 - 0,4мас.% на каолин. Далее полученную каолиновую суспензию подвергают ультразвуковой обработке в дезинтеграторе с частотой 22 ± 1,65 кГц и амплитудой колебаний 8 мкм в течение не менее 5 мин. В конце смешивают суспензии каолина и алюмокремнегеля, подвергают распылительной сушке и прокалке. Эти условия повышают активность катализатора в указанном процессе на 20% при снижении уноса через циклоны реактора и регенератора.алюмосиликат для повышения активности катализатора. Недостатком такого способа является снижение прочности сырых шариков гидрогеля при увеличении содержания оксида алюминия в гидрогеле выше 19 - 20% (в пересчете на сухой алюмосиликат), что затрудняет последующие активацию и промывку шариков.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ получения микросферического цеолитсодержащегокатализаторакрекинга, заключающийся в получении шарикового(ЛсVI |оюON >&