Катализатор для гидрирования среднедистиллятных нефтяных фракций

Катализатор для гидрирования среднедистиллятных нефтяных фракций

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е ()936990

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 04. 09. 80 (21) 2924873/23-04 (51) М. Кл. с присоединением заявки №

В 01 J 23/86

В 01 3 23/36

Государственный комитет (23 ) П риорнтет—

СССР по делам наооретеиий н открытий

Опубликовано 23.06.82. Бкмлетень ¹ 23 (53) УДК 66.097.. 3 (088. 8) Дата опубликования описания 23 . 06 . 82

М.А.Марданов, Ж.И.Гасанова, В.М.Курганов, А.Я Исаев, В.А.Хавкин и С.К.Мусаева (72) Авторы изобретения

Ордена Трудового Красного Знамени институТ нефтехимических процессов им. акад. Ю.Г.Мамедалиева (7I ) Заявитель (54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ГИДРИРОВАНИЯ СРЕДНЕДИСТИЛЛЯТНЫХ

НЕФТЯНЫХ ФРАКЦИЙ

Изобретение относится к катализаторам, используемым для гидрогенизационной переработки нефтяного сырья, а именно для гидрирования ароматических углеводородов и серосодержащих

5 соединений в керосиновых фракциях.

Известны катализаторы для процессов гидрирования нефтяных фракций, содержащие окислы вольфрама и никеля на окиси алюминия, например, содержа- to щий 6 вес.ь Ni; 19 вес.ь W в пересчете на их окислы на окиси алюминия, либо 5 вес.Ф NiO и 20 вес.9

WOg на окиси алюминия (1).

Эти известные катализаторы преду- 15 сматривают их обязательное осернение.

Недостатком катализаторов является то, что они работают только в жестких условиях процесса гидрирования — при температуре до 375 С 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 — 953, в зависимости от условий процесса.

В мягких условиях процесса (температура 360 С и давлении 50 атм), которые возможно осуществлять на современных гидроочистных установках, работает алюмо — никель — молибденовый - силикатный катализатор t 2) при следующем содержании компонентов, вес.б:

Окись никеля 4

Окись молибдена 2

Двуокись кремния 5-7

Я-Окись алюминия Остальное

Недостатком этого катализатора является то, что он проводит только гидрирование серо- и азотсодержащих соединений в среднедистиллятных фракциях и совершенно не затрагивает ароматические углеводороды.

3 93699

При этом же давлении и температуре 300©C проводится глубокое гидрирование ароматических углеводородов в керосиновых фракциях на катализаторе 3 следующего состава, вес.4:Ю

Окись молибдена 8-12

Окись никеля 3-12

Окись рения 3-8

Широкополосный силикагель 34-43 1о

-Окись алюминия 33,9-42,9 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 973.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае- щ мому эффекту является катализатор для гидрирования среднедистиллятных нефтяных фракций, содержащий

27 вес. l окиси хрома и 48 вес. 1 никеля на носителе — гамма-окиси

25 алюминия (4), Этот катализатор позволяет гидрировать ароматические углеводороды, содержащиеся в керосиновых фракциях, в довольно мягких условиях процесса

4 эо (при температуре до 280 С и давлении

50-100 атм), но при условии обязательной предварительной гидроочистки сырья от контактных ядов.

Недостатком этого катализатора является его неустойчивость к отравлению вследствие наличия в его составе никеля в металлической форме.

Содержащиеся в нефтяных дистиллятах сернистые и азотистые соединения являются ядом для никель - хромового Щ катализатора и поэтому при его исполь. зовании процесс проходит в две ступени .с предварительной гидроочисткой керосиновых дистиллятов.

Выход целевой фракции при проведе- 4 нии гидрирования среднедистиллятных нефтяных фракция в одну ступень в присутствии известного катализатора при температуре 280 С и давлении

50 атм составляет 96 вес..3 при этом гидрирование ароматических углеводородов не идет.

Цель изобретения — повышение стойкости катализатора к контактным ядамазотистым и сернистым соединениям. H

Поставленная цель достигается тем, что катализатор для гидрирования среднедистиллятных нефтяных фракций, 0 ф содержащий окись хрома, никельсодержащих компонент на носителе гаммаокиси алюминия, катализатор содержит

B качестве никельсодержащего компонента окись никеля и дополнительно рений при следующем соотношении компонентов, вес.3:

Окись хрома 25-44

Окись никеля 4-25

Рений 1-2

Носитель Остальное

Предлагаемый катализатор по сравнению с известным катализатором является стойким к контактным ядамазотистым 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 ката" лизатора достигает 100 вес.<о (ароматические углеводороды отсутствуют) и выход целевой фракции составляет

99 вес.1.

Катализатор готовят следующим образом.

Просушенную и прокаленную -окись алюминия мелко измельчают (до 60 меш и выше 1 и перетирают с окисью хрома.

Полученную смесь пропитывают смесью растворов солей никеля и рения

Ni(NO>)> б11 0 и NH

110 С 6 ч, прокаливают при ступенчатом подъеме температуры до 500 С и

0 с выдержкой при температурах: 200 С

2 ч, 300 С - 2 ч, 400 С - 2 ч, 450 C4 ч, 500 С - 4 ч.

Восстановленные в токе водорода при давлении 20 атм, температуре

450 С 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, вес.4:

5 . -Окиси алюминия 45

Окись хрома 44

Окись никеля 9

Рений 2

Насыпной вес катализатора 5

0,92 г/см.

Условия приготовления 100 r конк- ретного катализатора следующие: 45 г -окиси алюминия тщательно измельчают в порошок и перемешивают с 44 r окиси 1О хрома.

34,6 r азотнокислого никеля растворяют в 80 мл дистиллированной воды и доводят до 80 С при постепенном перемешивании. Далее туда же подают

2,92 г аммония рениевокислого и продолжают перемешивание при той же температуре 0,5 ч.

Полученным раствором пропитывают смесь "-окиси алюминия и окиси хрома. 20

Пропитанный носитель перемешивают в течение 0,5 ч, избыток влаги выпаривают и готовят гран -лы.

Полученные гранулы провяливают

2 ч при комнатной температуре, про- 25 сушивают 6 ч при 110 С и прокаливают в вышеуказанном температурном режиме.

Полученный катализатор после восстановления в токе водорода контак- зр тирует с керосиновой фракцией, пределы кипения которой 155-284 С, содержание серы 0,09 об., содержание ароматических углеводородов 5,5i. Условия процесса: давление 300 атм, температура 280 С,объемная скорость

1 ч, циркуляция водородсодержащего газа 1000 л/т сырья.

936990

Остаточное содержание ароматических углеводородов составляет 13.

Деструкции на этом катализаторе в принятых условиях не наблюдается в результате чего обеспечивается вы50 ход сырья 993.

Результаты испытаний катализатора по примеру 1 приведены в табл. 1.

0 результате проведения процесса гидрирования указанной нефтяной фракции на предлагаемом катализаторе содержание общей серы снизилось с 0,09 до 0,001 вес.3, ароматические углеводороды отсутствуют, т.е. селективSS

В Результате проведения процесса гидрирования указанной нефтяной фракции на катализаторе содержание общей серы снижается с 0,9 до

0,003 вес.4.

Пример 2. Катализатор содержит, вес.4: 3 -Окиси алюминия 70

Окись хрома 25

Окись никеля 4

Рений 1

Насыпной вес 0,68 г/см

Условия приготовления 100 r конкретного катализатора следующие:

70 r предварительно прокаленной "окиси алюминия тщательно измельчают и протирают с 25 г окиси хрома, npp"" питывают полученную смесь 80 мл раствора солей никеля и рения (16 г

Ni(NO>) < бН О и 1,5 г NH

0,008 вес.3, а остаточное содержание ароматических углеводородов составляет 2 об.3.

Деструкции сырья в процессе не наблюдается, что обеспечивает максимальный выход сырья.

Результаты испытаний катализатора по примеру 2 приведены в табл. 2.

Пример 3. Катализатор содержит, вес.4:

-Окиси алюминия 48

Окись хрома 25

Окись никеля 25

Рений 2

Насыпной вес 1,2 г/см

Условия приготовления 100 г конкретного катализатора следующие 47 r предварительно прокаленной -окиси алюминия тщательно измельчают в порошок (60 меш и выше), перемешивают с

25 r окиси хрома и пропитывают раствором солей никеля и рения в 80 мл дистиллированной воды (95 г Ni (NO>)> 6Н 0 и 2,93 r M14P eO<) . 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.

936990 ность катализатора в отношении гидрирования ароматических углеводородов равна 100 . Выход целевой фракции составляет 99/.

Сравнительные данные предлагаемого и известных катализаторов (3 и (4 ) проверенные на одной и той же керосиновой фракции приведены в табл. 4.

Т а б л и ц а 1

Исходное

Гидрогенизат полученный при условии Т=-280 С

Р = 30 ат

Показатель сырье

0,8190

155

0,09

0,003

5,5

Таблиц а 2

Т

Исходная фракция

Показатель

Плот ност ь, г/см

0,8190

0,8035 о

Пределы ки пения, С н.к к.к

0,09

0,003

5,5

Таблиц а 3

Показатель ри

80 С

О, 8030

Плотность, г/см "

О, 8190 о

Пределы кипения, С

145

155 н. к.

Э

Плотность, г/см с

Пределы кипения, С н. к.

Содержание общей серы, вес.4

Содержание ароматических углеводородов, об.1

Выход целевой фракции, вес,1

Содержание общей серы, о вес. l

Содержание ароматических углеводородов, об. 4

Выход целевой фракции, вес,4

284

О, 8013

154

Гидрогенизат, полученной при условии Т=280 С

Р = 35 ат

154

288

Продолжение ;абл.

284

283

0,001 к,к

Содержание общей серы,вес.Ф 0,09

Содержание ароматических углеводородов, об.Ф 5,5

Выход целевой фракции,вес.Ф

Таблица

Количеств Условия вещества, процесса

sec.Ф

Катализатор

Состав

48 Т = 280 С

5 Р = 30 ат Отсутствие

-1

25 V 1 ч

Re

300 С

3 яг03

Т =

Известный 3

50 ат 1 ч

Отсутствие ьь о

Яо

12

1 е0

Сийикагель

0,1 фтор

Т=280 С

27

50 ат

Гидрирование не пошло

Остальное

Известный j4) 99

5,5

Гидроочистки:

Т= 360t:

Р = 50 ат. М

7=1÷

Гидрирования: Отсутствие

Т 280 С

Р = 50 ат

7=1÷

«1

Предлагаемый It A1 0

Cr203

Ni0,Известный 1 Ni с применением предваритель-, ной гидроочистки на промышленном AL-Ni-Мокатализаторе

Степень гид— рирования по остаточному содержанию ароматических углеводородов, вес. Ф

Выход целевой фракции, вес.Ф

936990

11 формула и зоб ре те ни я

I

25-44

4-25

1-2

Остальное

Окись хрома

Окись никеля

Рений

Носитель

Составитель B. Теплякова

Техред М. Рейвес Корректор 0. Макаренко

Редактор Н. Бобкова

Заказ 4308/8 Тираж 583 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Катализатор для гидрирования среднедистиллятных нефтяных фракций, содержащий окисЬ хрома и никельсодержащий компонент на носителе гаммаокиси алюминия, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения стойкости катализатора к контактным ядам - азотистым и сернистым 10 соединениям, катализатор содержит в качестве никельсодержащего компонента окись никеля и дополнительно рений при следующем соотношении компонентов, вес.4:

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Томас. Промышленные каталитические процессы и эффективные катали— заторы. М.,"Мир", с. 258-259.

2. ТУ 380-92 72.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке И 2716720/23-04, кл. B 01 J 23/88, 1979.

4. ОСТ 6-05-314-71 (прототип).