Способ приготовления носителя для катализаторов конверсии жидких углеводородов

Способ приготовления носителя для катализаторов конверсии жидких углеводородов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (11) 47IS 9б

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 16.04.73 (21) 1913597/23-4 (51) М. Кл. В Olj 11/00 с присоединением заявки М

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 66.097.3(088,8) Опубликовано 30.05.75. Бюллетень М 20

Дата опубликования описания 16.09.75 (72) Авторы изобретения

Е. В. Казаков, Б. П. Корнилов, В. П. Семенов, Э. К. Назаров, IO. Д. Шестаков и Л. М. Балашова (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НОСИТЕЛЯ

ДЛЯ КАТАЛИЗАТОРОВ КОНВЕРСИИ

ЖИДКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ

ГосУдаРственный комитет (32) Приоритет

Изобретение относится к области приготовления носителей для катализаторов.

Известен способ приготовления носителя для катализаторов конверсии жидких углеводородов путем смешения исходных компонентов, включающих окись алюминия, грануляции полученной шихты, прокаливания и введения щелочного компонента пропиткой гранул в растворе углекислого калия или гидроокиси калия.

Носитель, приготовленный по известному способу, имеет недостаточную механическую прочность, которая снижается с 430 до

130 кг/см в процессе конверсии, а также подвержен значительному зауглероживанию.

С целью приготовления носителя с высокой механической прочностью и предотвращения его зауглероживания предлагают в состав шихты вводить двуокись титана в количестве

0,5 — 5 вес. % и щелочной компонент в количестве 5 — 15 вес. % и прокаливание вести при

1200 †14 С.

Образованию углерода способствует кислотность поверхности катализатора, которую обнаруживает, например, окись алюминия, используемая в качестве носителя. Добавление в катализатор щелочных соединений нейтрапизует кислотность их поверхности и подавляет процесс образования углерода.

В качестве таких соединений используют соединения щелочных и щелочноземельных металлов. Но под воздействием среды и высоких температур окислы щелочных металлов постепенно выделяются из состава носителя, 5 что в конечном итоге приводит к зауглероживанию и разрушению катализатора в реакционных аппаратах. Эффективность работы катализаторов, используемых в процессе конверсии высших углеводородов, главным обра10 зом, определяется их механической прочностью и продолжительностью удерживания промотора в составе контактной массы. По мере выноса промотора работа катализатора в реакционном аппарате ухудшается, в ре15 зультате отложения углерода в контактной массе происходит разрушение гранул, что приводит к нарушению технологического режима и остановке агрегата.

Поэтому основным признаком, характерпзу20 ющим качество промышленных катализаторов для конверсии высших углеводородов, является возможно большее время удерживания промотирующего компонента в их составе, что в сочетании с высокой механической прочно25 стью гранул определяет продолжительность промышленной эксплуатации катализаторов.

По предлагаемому способу носитель готовят путем смешения порошков гидроокиси алюминия, двуокиси титана, поташа или едко30 го калия и графита, таблетирования в виде

471896

Механическая прочность гранул катализатора, кг(см

Катализатор

Исходный После работы

10

Предлагаемый по примеру 1 по примеру 2

Известный

130

430

Предме r изооретения

Способ приготовления носитсля для катали50 заторов конверсии жидких углеводородов путем смешения исходных компонентов, включающих окись алюминия, грануляции полученной шихты, прокаливания и введения щелочного компонента, отличающийся тем, 55 что, с целью получения носителя с высокой механической прочностью и предотвращения его зауглероживания в процессе конверсии, в состав шихты вводят двуокись титана в количестве 0,5 — 5 вес. % и щелочной компонент

60 в количестве 5 — 15 вес. % и прокаливание ведут при 1200 — 1400 С.

Т. Никольская Корректоры: Т, Фисенко и А. Дзесова

Составитель Л. Белоус

Редактор

ЦНИИПИ Заказ 2220/! 1 Изд. № 1544 Тираж 782 Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2 кольцевидных гранул и высокотемпературного прокаливания.

При прокаливании носителя при 1200—

1400 С поташ разлагается до окиси калия, которая спекается с частью окиси алюминия в устойчивое соединение — алюминат калия (К20 А1203).

Такое соединение щелочного металла практически не выделяется из состава носителя и обеспечивает устойчивый режим работы катализатора, приготовленного на его основе.

Спекание поташа с гидроокисью алюминия происходит в стехиометрическом соотношении, остальное количество гидроокиси алюминия при обжиге превращается в окисел и является основным компонентом носителя.

Двуокись титана ускоряет процесс образования алюмината калия, снижает температуру спекания, увеличивает механическую прочность носителя.

Пример 1. Тщательно смешивают 1,94 кг гидроокиси алюминия, 30 r двуокиси титана, 165 г поташа и 30 г графита. Шихту прессуют в виде кольцевидных изделий размером (DXdXH) 15к,7Х15 мм при удельном давлении 2000 кг/см2. Прокалку носителя ведут при

1300 С в течение 6 — 8 час, причем в интервале температур 900 — 1000 С носитель выдерживают 10 час. При этой температуре происходит разложение поташа; быстрый подъем температуры из-за бурного выделения СО2 из

К2СОз приводит к разрушению гранул носителя. Общая продолжительность прокаливания носителя, включая подъем температуры до 900 С и от 1000 до 1300 С составляет 25—

30 час.

Пример 2. К смеси 1,94 кг гидроокиси алюминия, 30 г двуокиси титана добавляют

360 мл раствора едкого калия плотностью

1,28 г/см .

После перемешивани я шихту высушивают

5 час при 120 С, измельчают, добавляют в нее

30 г графита и таблетируют. Дальнейшее приготовление носителя аналогично примеру 1.

На основе носителей, приготовленных по примерам 1 и 2, приготовляют катализаторы путем пропитывания в растворе азотнокислых солей никеля и алюминия (по рецептуре и технологии катализатора ГИАП-3) .

Приготовленные образцы катализаторов подвергают испытанию на механическую прочность, которую определяют как для исходных образцов, так и после работы их в условиях паровой конверсии бензина в течение 200 час.

Результаты испытания приведены в таблице.

Данные таблицы показывают, что механическая прочность гранул катализаторов, приготовленных на предлагаемом носителе, достаточно высока и стабильна в процессе работы.

Сравнительные испытания активности катализаторов по предлагаемому способу и известного проводят в условиях паровой конверсии бензина прямой гонки с температурой конца кипения 178 С. Температура конверсии составляет 600 — 700 С, отношение пара к бензину 8,0 и 6,0, объемная скорость 1200 час — .

На образцах катализатора по предлагаемому способу в интервале температур 650—

700 С происходит 100%-ная конверсия бензина, содержание остаточного метана не превышает 0,6% при 700 С.

Степень превращения по метану составляет

96 — 97%.

Выход конвертированного газа 5,1 нл на 1 г исходного бензина, причем содержание Н2 и

СО составляет 73 — 74% и 8,0 — 8,5% соответственно.

Содержание остаточного метана при конверсии бензина на известном катализаторе в аналогичных условиях равно 0,8 — 0,9%, степень превращения бензина 100%.

При снижении соотношения пара и бензина до 6: 1 при работе на обоих катализаторах по предлагаемому способу несколько возрастает содержание остаточного метана в конвертированном газе (до 5 — 7 об. %) и наблюдается колебание непрореагированного бензина в количестве 2 — 3% от превращенного. Однако при всех приведенных режимах испытания образцов катализаторов по предлагаемому способу не обнаруживают выпадения углерода на его поверхности, закоксовывания контактов и разрушения гранул.