Катализатор гидроочистки нефтяного сырья и способ его приготовления

 

Изобретение относится к каталитической химии, в частности к приготовлению катализаторов гидроочистки нефтяного сырья, и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности. Описывается катализатор гидроочистки нефтяного сырья, содержащий оксиды молибдена, никеля и алюминия, отличающийся тем, что отношение внутренней поверхности катализатора к внешней составляет (5-8)10⁴ при следующем соотношении компонентов, мас.%: оксид молибдена 11-14; оксид никеля 3-5; оксид алюминия остальное до 100. Описывается также способ приготовления вышеуказанного катализатора. Технический результат - получение высокопрочного и высокоактивного катализатора гидрообессеривания нефтяных фракций. 2 с.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к каталитической химии, в частности к приготовлению катализаторов гидроочистки нефтяного сырья, и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.

Целью изобретения является повышение механической прочности и гидрообессеривающей активности катализаторов гидроочистки.

Уровень техники заключается в следующем. Известен способ получения алюмоникельмолибденовых катализаторов гидроочистки с повышенной механической прочностью за счет изменения влажности массы гидроксида алюминия, поступающей на формовку (Нефтехимия и нефтепереработка, 1981, N 8, с. 26-29).

Недостатком этих катализаторов является их недостаточная механическая прочность и низкая гидрообессеривающая активность.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ [US 4880526 A, 14.11.89], по которому для приготовления катализатора гидроочистки проводят осаждение соли алюминия, старение осадка при 20-30^oC и pH 8-12 в течение 15 мин или более, промывку осадка, смешение его с солью никеля и молибдена (или вольфрама) при 25-100^oC и pH 4-10 с получением смеси, содержащей 1-6% никеля и 8-40% другого металла, экструдирование этой смеси, ее сушку и прокаливание.

Однако недостатками этого катализатора являются его низкие механическая прочность на раздавливание и гидрообессеривающая активность.

Сущность изобретения заключается в следующем. Изобретение направлено на решение задачи получения высокопрочного и высокоактивного катализатора гидрообессеривания нефтяных фракций.

Полученный технический результат позволяет решить поставленную задачу. Данный технический результат достигается получением катализатора, у которого отношение внутренней поверхности к внешней составляет (5-8) 10⁴ при следующем соотношении компонентов: оксид молибдена - 11-14%, оксид никеля 3-5 мас. % и оксид алюминия - остальное, способом приготовления катализатора, включающeм осаждение гидроксида алюминия сульфатным методом, введение в гидроксид алюминия сначала солей молибдена, а затем никеля при определенной температуре и непрерывном перемешивании, обработку полученной массы с определенной влажностью одноосновной минеральной кислотой до pH среды 4-6, формовку, провяливание, сушку и прокаливание.

Существенными признаками предлагаемого изобретения являются определенное соотношение между внутренней и внешней поверхностями катализатора, соотношение его компонентов и способ его получения.

Отличительными признаками данного изобретения являются отношение внутренней поверхности катализатора к внешней в пределах (5-8) 10⁴ при соотношении компонентов катализатора, мас.%: оксид молибдена - 11-14, оксид никеля 3-5 и оксид алюминия - остальное, а также способ его получения, включающий последовательное внесение активных компонентов - сначала соли молибдена и затем соли никеля в предварительно прогретый до 50-80^oC гидроксид алюминия при непрерывном перемешивании последнего с промежуточным нагреванием молибденсодержащего гидроксида алюминия в течение 30 мин и обработку массы с влажностью 68-70 маc.% одноосновной минеральной кислотой - азотной или соляной до pH среды в пределах 4-6.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в получении алюмоникельмолибденового катализатора с отношением внутренней поверхности к внешней в пределах (5-8) 10⁴, а также в способе его получения, включающем последовательное внесение соли молибдена - парамолибдата аммония и соли никеля в гидроксид алюминия при температуре последнего 50-80^oC с промежуточным перемешиванием и нагреванием молибденсодержащего гидроксида алюминия в течение 30 мин и обработку массы с влажностью 68-70 мас.% одноосновной минеральной кислотой до pH среды в пределах 4-6. Предлагаемое техническое решение позволяет получить высокопрочный и высокоактивный катализатор гидроочистки нефтяного сырья, что позволяет значительно увеличить реакционный цикл эксплуатации установки.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Берут 500 г лепешки гидроксида алюминия, полученного сульфатным способом, с влажностью 80 маc.%, помещают в фарфоровую чашку и перемешивают при 50^oC до получения однородной массы. Далее при непрерывном перемешивании и нагреве в массу вносят соль парамолибдата аммония [(NH₄)₆Mo₇O₂₄ 4H₂O] массой 13,8 г, перемешивают 30 мин, затем вводят азотнокислый никель [Ni(NO₃)₂ 6H₂O] массой 12,0 г, продолжают перемешивать до получения массы с влажностью 68 мас.% и постепенно добавляют в массу концентрированную азотную кислоту до pH среды 4, продолжают перемешивать и поддерживать температуру массы 50^oC в течение 30 мин. Массу формуют в экструдаты, экструдаты провяливают, сушат и прокаливают.

Катализатор имеет следующий химический состав, мас.%: Оксид молибдена (MoO₃) - 11,0 Оксид никеля (NiO) - 3,0 Оксид алюминия (Al₂O₃) - 86,0 Соотношение внутренней и внешней поверхностей катализатора равно 8 10⁴.

Индекс прочности катализатора - 4,2 кг/мм.

Пример 2. Катализатор готовят по примеру 1, но поддерживают температуру массы в фарфоровой чашке равной 65^oC, обрабатывают массу с влажностью 69 мас.% азотной кислотой до pH среды 5.

Катализатор имеет следующий химический состав, мас.%: Оксид молибдена - 12,5 Оксид никеля - 4,0 Оксид алюминия - 83,5 Соотношение внутренней и внешней поверхностей равно 7 10⁴.

Индекс прочности катализатора - 3,9 кг/мм.

Пример 3. Готовят катализатор по примеру 1, но поддерживают температуру массы равной 80^oC, влажность - 70% мас. и pH среды 6.

Катализатор имеет следующий химический состав, мас.%: Оксид молибдена - 14,0
Оксид никеля - 5,0
Оксид алюминия - 81,0
Соотношение внутренней и внешней поверхностей равно 5 10⁴.

Индекс прочности катализатора - 3,8 кг/мм.

Пример 4. Готовят катализатор по примеру 1, но вместо азотной кислоты используют соляную кислоту.

Катализатор имеет следующий химический состав, мас.%:
Оксид молибдена - 11,0
Оксид никеля - 3,0
Оксид алюминия - 86,0
Соотношение внутренней и внешней поверхностей катализатора - 7,8 10⁴.

Индекс прочности катализатора - 4,0 кг/мм.

Катализаторы, полученные в примерах 1-4, и катализатор сравнения, приготовленный по прототипу, были испытаны в гидроочистке (на лабораторной установке) фракции прямогонного дизельного топлива в смеси с легкими газойлями установок каталитического крекинга и замедленного коксования. Общее содержание серы в сырье - 0,85 мас.%. Температура при гидроочистке - 345^oC, объемная скорость подачи сырья - 2,5 ч^-1, давление - 3,5 МПа и кратность подачи водорода - 400 нл/л сырья.

Результаты испытаний катализаторов представлены в таблице.

Из данных таблицы следует, что предлагаемый катализатор для гидроочистки нефтяных фракций характеризуется более высокой механической прочностью на раздавливание и обессеривающей активностью в гидроочистке фракций дизельного топлива.

Формула изобретения

1. Катализатор для гидроочистки нефтяного сырья, содержащий оксиды молибдена, никеля и алюминия, отличающийся тем, что отношение внутренней поверхности катализатора к внешней составляет (5-8)10⁴ при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Оксид молибдена - 11-14
Оксид никеля - 3-5
Оксид алюминия - Остальное до 100
2. Способ получения катализатора для гидроочистки нефтяного сырья по п. 1, включающий осаждение гидроксида алюминия сульфатным методом, введение в гидроксид алюминия солей молибдена и никеля, формовку экструзией, сушку, прокаливание, отличающийся тем, что перед внесением активных компонентов гидроксид алюминия прогревают при температуре 50-80^oС при непрерывном перемешивании, затем вводят постадийно парамолибдат аммония и нитрат никеля с промежуточным нагреванием молибденсодержащего гидроксида алюминия при постоянном перемешивании в течение 30 мин и обрабатывают полученную массу с влажностью 68-70 мас.% одноосновной минеральной кислотой (азотной или соляной) до рН среды в пределах 4-6.

РИСУНКИ

Рисунок 1

NF4A Восстановление действия патента

Дата, с которой действие патента восстановлено: 10.11.2011

Дата публикации: 10.11.2011

---