Катализатор для гидрирования среднедистиллятных нефтяных фракций Советский патент 1982 года по МПК B01J23/86 B01J23/36 

{S) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ГИДРИРОВАНИЯ СРЕДНЕДИСТИЛЛЯТНЫХ

НЕФТЯНЫХ ФРАКЦИЙ

1

Изобретение относится к китализаторам, используемым для гидрогенизационнрй переработки нефтяного сырья, а именно для гидрирования ароматических углеводородов и серосодержащих соединений в керосиновых фракциях.

Известны катализаторы для процессов гидрирования нефтяных фракций, содержащие окислы вольфрама и никеля на окиси алюминия, например, содержащий 6 вес.% Ni; 19 вес.% W в пересчете на их окислы на окиси алюминия, либо 5 весД N10 и 20 вес Л W03 на окиси алюминия известные катализаторы предусматривают их обязательное осернение.

Недостатком катализаторов является то, мто они работают только в жестких условиях процесса гидрирования - при температуре до и давлении водорода до 250 атм.

В зависимости от объемной скорости сырья и температуры процесса выход целевых продуктов при работе на этих катализаторах колебается в пределах 60 - 95, в зависимости от условий процесса.

В мягких условиях процесса (температура и давлении 50 атм) , которые возможно осуществлять на современных гидроочист;ных установках, работает алюмо - никель - молибде10новый - силикатный катализатор f2j при следующем содержании компонентов, вес.:

Окись никеля Окись молибдена 2

15 Двуокись кремния 5-7 -Окись алюминия Остальное Недостатком этого катализатора является то, что он проводит только

20 гидрирование серо- и азотсодержащих соединений в среднедистиллятных фракциях и совершенно не затрагивает ароматические углеводорбды. 9 При этом же давлении и температуре 300 С проводится глубокое гидриро вание ароматических углеводородов 9 керосиновых фракциях на катализаторе 3 следующего состава, вес.% Окись молибдена Окись никеля Окисьрения Широкополосный сили3 -43кагель 33,,9 -Окись алюминия Фтор 0,05-0,1 Недостатком этого катализатора является многокомпонентность его состава и высокое содержание рения, что значительно повышает стоимость катализатора Выход сырья при этом составляет 97 Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является катализатор для гидрирования среднедистиллятных нефтяных фракций, содержащий 27 весД окиси хрома и 48 вёс.% никеля на носителе - гамма-окиси алюминия , 3Этот катализатор позволяет гидрировать ароматические углеводороды содержащиеся в керосиновых фракциях в довольно мягких условиях процесса (при температуре до 280 С и давлении 50-100 атм) но при условии обязател ной предварительной гидроочистки сырья от контактных ядов. Недостатком этого катализатора является его неустойчивость к отрав лению вследствие наличия в его соста ве никеля в .металлической форме. Содержащиеся в нефтяных дистиллятах сернистые и азотистые соединения являются ядом для никель - хромового катализатора и поэтому при его испол зовании процесс проходит в две ступени j:. предварительной гидроочисткой керосиновых дистиллятов. Выход целевой фракции при провед НИИ гидрирования среднедистиллятных нефт11ных фракция в одну ступень в присутствии известного катализатора при температуре и давлении 50 атм составляет 9б вес. при этом гидрирование ароматических углеводо родов не идет, Цель изобретения - повышение сто кости катализатора к контактным яда азотистым и сернистым соединениям. Поставленная цель достигается те что катализатор для гидрирования среднедистиллятных нефтяных фракций содержащий окись хрома, никельсодержащих компонент на носителе гаммаокиси алюминия, катализатор содержит в качестве никельсодержащего компонента окись никеля и дополнительно рений при следующем соотношении компонентов, вес.: Окись хрома 25-+ Окись никеля k-2S Рений1-2 НосительОстальное Предлагаемый катализатор по сравнению с известным катализатором является стойким к контактным ядам азотистым и сернистым соединением, из-за чего он позволяет вести процесс гидрирования среднедистиллятных нефтяных фракций в более мягких условиях (температура 280 и давление 30 атм) без предварительной гидроочистки сырья от серо- и азотсодержащих- соединений, при этом селективность катализатора достигает 100 вес. (ароматические углеводороды отсутствуют) и выход целевой фракции составляет 99 вес.. Катализатор готовят следующим образом. Просушенную и прокаленную -окись алюминия мелко измельчают (до 60 меш и выше) и перетирают с окисью хрома. Полученную смесь пропитывают смесью растворов солей никеля и рения Ni(NOo,)2. 61120 и ШдЯеО,взятых в необходимом соотношении. Смесь перемешивают в течение часа и из полученной пасты гранулируют катализатор. Гранулы провяливают при комнат12 ч, просушивают при НОИ температуре 110 С 6 ч, прокаливают при ступенчаподъеме температуры до 500С и 200°С с выдержкой при температурах: 2 ч, - 2 ч, - 2 ч, +50сk ч, - i ч. Восстановленные в токе водорода при давлении 20 атм, температуре в течение 16 ч катализаторные композиции испытывают в процессе гидрирования среднедистиллятных нефтяных фракций на установке проточного типа в неподвижном слое катализатора. Степень гидрирования определяют по уменьшению содержания количества ароматических углеводородов в гидрогенизатах по сравнению с исходным сырьем. Пример 1. Катализатор содержит, весД: - -Окиси алюминия i+S Окись хромаkk Окись никеля9 Рений2 Насыпной вес катализатора 0,92 г/см Условия приготовления 100 г конк ретного катализатора следующие: 5 У-окиси алюминия тщательно измельча в порошок и перемешивают с 4 г оки 3,6 г азотнокислого никеля раст воряют в 80 мл дистиллированной вод и доводят до при постепенном перемешивании. Далее туда же подают 2,92 г аммония рениевокислого и про должают перемешивание при той же температуре 0,5 ч. Полученным раствором пропитывают смесь Г-окиси алюминия и окиси хром Пропитанный носитель перемешивают в течение 0,5 ч, избыток влаги выпари вают и готовят гранулы. Полученные гранулы провяливают 2 ч при комнатной температуре, просушивают 6 ч при и прокаливают в вышеуказанном температурном ре жиме. Полученный катализатор после вос становления в токе водорода контактирует с керосиновой фракцией, преде лы кипения которой 155-28 °С, содержание серы 0,09 об.%, содержание аро матических углеводородов 5,5%. Условия процесса: давление 300 атм, темлпература 280 С,объемная скорость 1 ч, циркуляция водородсодержащего газа 1000 л/т сырья. в результате проведения процесса гидрирования указанной нефтяной фракции на катализаторе содержание общей серы снижается с 0,9 до 0,003 вес.. Остаточное содержание ароматических углеводородов составляет 1%. Деструкции на этом катализаторе в принятых условиях не наблюдается в результате чего обеспечивается выход сырья 99%. Результаты испытаний катализатора по примеру 1 приведены в табл. 1. Пример 2. Катализатор содержит, вес.: У-Окиси алюминия 70 Окись хрома25 Окись никеля4 906 Рений1 Насыпной вес 0,68 г/см . Условия приготовления 100 г конкретного катализатора следующие: 70 г предварительно прокаленной У окиси алюминия тщательно измельчают и протирают с 25 г окиси хрома, пропитывают полученную смесь 80 мл раствора солей никеля и рения (1б г NiCNO)/ 6Н,0 и 1,5 г ) . После пропитки, испарения избытка влаги , гранулирования просушки и прокалки в режиме указанном выше катализатор восстанавливают в токе водорода и испытывают на керосиновой фракции по примеру 1, в тех же условиях процесса. 6 результате проведения процесса гидрирования указанной нефтяной фракции на катализаторе содержание общей серы снизилось с 0,09 до 0,008 вес., а остаточное содержание ароматических углеводородов составляет 2 6б.%. Деструкции сырья в процессе не наблюдается, что обеспечивает максимальньгй выход сырья. Результаты испытаний катализатора по примеру 2 приведены в табл. 2. Пример 3. Катализатор содержит, вес.: -Окиси алюминия А8 Окись хрома25 Окись никеля 25 Рений„ 2 Насыпной вес 1,2 г/см . Условия приготовления 100 г конкретного катализатора следующие: 7 г предварительно прокаленной -окис /( алюминия тщательно измельчоют в порошок (60 меш и выше), перемешивают с 25 г окиси хрома и пропитывают раствором солей никеля и рения в 80 мл дистиллированной воды (95 г Ni (NO) У-бН р и 2,93 г ) . После пропитки, гранулирования, просушки и прокалки в режиме описанном выше, катализатор восстанавливают в токе водорода и испытывают на керосиновой фракции в условиях процессов, описанных в примере 1. Результаты испытывания катализатора по примеру 3 приведены в табл.3. В результате проведения процесса гидрирования указанной нефтяно1( фракции на предлагаемом катализаторе содержание общей серы снизилось с 0,09 до 0,001 вес., ароматические углеводороды отсутствуют, т.е. селективность катализатора в отношении гидри.рования ароматических углеводородов равна 100. Выход целевой фракции составляет 99%.

0,8190

9369908

Сравнительные данные преппчгаемого и известных катализаторов З и 4 проверенные на одной и той же керосиновой фракции приведены в табл. .

Таблица 1

0,8030

145

Предлагаемый

Известный 3

.Известный 1

Известный ikj с применением предваритель-1 ной гидроочистки на промышленном AL-Ni-Moкатализаторе

93699010

Продолжение абл. 3

Таблица

39

Отсутствие

97

Отсутствие

5,5

Гидрировани пошло

Гидроочистки: 5,5

Т 36 о С

Р 50 ат

V 1 ч

Гидрирования: Отсутствие

Т Р V 1

50 ат

-1

11

Формула изобретения

Катализатор для гидрирования среднедистиллятных нефтяных фракций, содержащий окийь хрома и никельсодержащий компонент на носителе гаммаокиси алюминия, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости катализатора к контактным ядам - азотистом и сернистым соединениям, катализатор содержит в качестве никельсодержащего компонента окись никеля и дополнительно рений при следующем соотношении ком,понентов, весД:

936990

12

+-25 1-2 Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

кл. В 01 J 23/88, 1979.

k. ОСТ 6-05-31«-71 (прототип).