CZ416598A3 - Způsob výroby presulfidujícího katalyzátoru pro konverzi uhlovodíků - Google Patents

Způsob výroby presulfidujícího katalyzátoru pro konverzi uhlovodíků Download PDF

Info

Publication number
CZ416598A3
CZ416598A3 CZ984165A CZ416598A CZ416598A3 CZ 416598 A3 CZ416598 A3 CZ 416598A3 CZ 984165 A CZ984165 A CZ 984165A CZ 416598 A CZ416598 A CZ 416598A CZ 416598 A3 CZ416598 A3 CZ 416598A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
catalyst
sulfur
solution
catalysts
process according
Prior art date
Application number
CZ984165A
Other languages
English (en)
Inventor
John Robert Lockemeyer
Original Assignee
Shell Internationale Research Maatschappij B. V.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shell Internationale Research Maatschappij B. V. filed Critical Shell Internationale Research Maatschappij B. V.
Publication of CZ416598A3 publication Critical patent/CZ416598A3/cs

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/20Sulfiding

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Description

Způsob výroby presulfidujícího katalyzátoru pro konverzi uhlovodíků
Oblast techniky
Tento vynález se týká způsobu presulfurace nebo presulfidace katalyzátorů pro konverzi uhlovodíků presulfurovaných katalyzátorů a jejich použití v procesech konverze uhlovodíků.
Dosavadní stav techniky
Je dobře známo, že často je žádoucí použít krok presulfidace nebo presulfurace kovů tvořících část směsi některých katalyzátorů pro rafinaci a/nebo hydrokonverzi uhlovodíků, jak před tím, než jsou poprvé použity, t.j. čerstvé katalyzátory tak i před tím, než jsou znovu použity po regeneraci. Katalyzátory pro konverzi uhlovodíků jako například hydrorafinační katalyzátory, hydrokrakující katalyzátory, a katalyzátory pro zpracování koncových plynů jsou běžně vystaveny tomuto presulfidačnímu kroku.
Katalyzátor pro hydrorafinaci může být definován jako jakákoliv katalytická směs, která se může použít ke katalýze hydrogenerace uhlovodíkových průmyslových surovin a zejména k hydrogenování zvláštních částí průmyslových surovin, jako například sloučenin obsahující síru, dusík a organických sloučenin obsahujících kovy a nenasycených sloučenin. Hydrokrakující katalyzátory může být definován jako libovolné katalytické směsi, které mohou být použity pro krakování dlouhých a komplexních molekul pocházejících z ropy pro obdržení kratších molekul s původním jevem přidání vodíku do molekul. Katalyzátor pro zpracování koncových plynů může být definován jako jakákoliv katalytická směs, která může být použita pro katalýzu pro konverzi nebezpečných proudů odpadních plynů na méně nebezpečné produkty, zvláště ke konverzi oxidů síry na sirovodík, který může být získán a snadno konvertován na síru. Redukční katalyzátor může být definován jako jakákoliv katalytická směs, která obsahuje kov v redukovaném stavu, jako například katalyzátor pro hydrogenaci olefinů. Tyto kovy jsou obvykle redukovány redukčním činidlem jako například vodík nebo mravenčí kyselina. Kovy na těchto redukčních katalyzátorech mohou být plně nebo částečně redukovány.
Katalytické směsi pro hydrogenační katalyzátory jsou dobře známy a několik jich je komerčně dostupných. Typicky je aktivní fáze katalyzátoru založena na alespoň jednom kovu ze skupiny VIII, VIB, IVB, IIB nebo IB periodické soustavy prvků. Obecně tyto hydrogenační katalyzátory obsahují alespoň jeden prvek vybraný ze skupiny: Pt, Pd, Ru, Ir, Rh, Os, Fe, Co, Ni, Cu, Mo, w, Ti, Hg, Ag nebo Au nanesený na základ jako například oxid hlinitý, oxid křemičitý, oxid křemíku a hliníku a uhlík.
Katalytické směsi pro hydrorafinaci a/nebo pro hydrokrakování nebo zpracování koncových plynů jsou dobře známy a několik jich je komerčně dostupných. Katalyzátory oxidů kovů, které vyhovují této definici, zahrnují kobalt-molybden, nikl-wolfram a nikl-molybden nanesený obvykle na oxidu hlinitém, oxidu křemičitém oxidu křemíku a hliníku obsahující zeolit jako nosič. Pro tyto účely mohou také být použity jiné katalyzátory na bázi prvků přechodových kovů. Obecně katalyzátory obsahující alespoň jeden prvek vybraný ze skupiny V, Cr, Mn, Re, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, W, Rh, Ru, Os, Ir, Pd, Pt, Ag, Au, Cd, Sn, Sb, Bi a Te jsou popsány jako vhodné pro tyto účely.
Pro nejvyšší efektivitu jsou tyto katalyzátory na bázi oxidů kovů konvertovány alespoň částečně na sulfidy kovu.
Tyto katalyzátory na bázi oxidů kovu mohou být sulfidovány v reaktoru kontaktem při zvýšené teplotě se sirovodíkem nebo síru obsahujícím olejem nebo průmyslovou surovinou (in-situ).
Je zřejmé, že je výhodou pro uživatele být zásobován katalyzátory na bázi oxidů kovu, obsahující včleněnou síru jako prvek, nebo ve formě organické sloučeniny síry. Tyto presulfurované katalyzátory mohou být naplněny do reaktoru a přivedeny k reakčním podmínkám v přítomnosti vodíku, který způsobuje že síra nebo sloučenina síry vstupuje do reakce s vodíkem a oxidy kovu se takto konvertují na sulfidy bez jakýchkoliv dalších potřebných kroků v procesu. Tyto presulfurované katalyzátory zajišťují ekonomické výhody pro obsluhu zařízení a odstraňují mnohá nebezpečí jako například hořlavost a jedovatost, se kterými se střetává obsluha zařízení operátory při použití sirovodíku kapalných sulfidů, organických polysulfidů a/nebo merkaptanů až sulfidů u katalyzátorů.
Je známo několik metod presulfurování katalyzátorů na bázi oxidů kovů. Hydrorafinační katalyzátory jsou presulfurovány včleněním sloučeniny síry do vyčerpaného katalyzátoru pro hydrorafinování uhlovodíkových průmyslových surovin. Například US patent č. 4 530 917 popisuje metodu presulfurace hydrorafinačního katalyzátoru s organickými polysulfidy. US patent č. 4 177 136 popisuje metody • · · * • · · · • · · ·
presulfurování katalyzátorů působením katalyzátoru s elementární sírou. Potom je použit vodík jako redukční činidlo pro konverzi elementární síry na sirovodík in šitu.
US patent č. 4 089 930 popisuje předúpravu katalyzátoru s elementární sírou v přítomnosti vodíku. US patent č.
943 547 popisuje způsob presulfurace hydrorafinačního katalyzátoru sublimací elementární síry do pórů katalyzátoru a následné ohřátí směsi síry s katalyzátorem nad teplotu tání síry v přítomnosti vodíku. Katalyzátor je aktivován vodíkem. Publikovaná PCT přihláška č. WO 93/02793 popisuje způsob presulfurace katalyzátorů, kde je elementární síra včleněna do pórů katalyzátoru a současně nebo následně je katalyzátor zpracován s kapalným olefinickým uhlovodíkem.
Je zřejmé, že tyto ex-situ presulfurované katalyzátory musí být vystaveny oddělenému aktivačnímu kroku před kontaktem s uhlovodíkovou průmyslovou surovinou v reaktoru na zpracování uhlovodíků.
Podstata vynálezu
Předmětem tohoto vynálezu je připravit aktivovaný presulfurovaný nebo presulfidovaný katalyzátor jak čerstvých tak i regenerovaný, který je stabilní na vzduchu a který nepotřebuje zvláštní aktivační zpracování před kontaktem s uhlovodíkovou průmyslovou surovinou v reaktoru.
Tak podle předmětu vynálezu je zde poskytován způsob presulfurování vyčerpaných částic sulfidovátelného katalyzátoru obsahujícího alespoň jeden kov nebo oxid kovu, který zahrnuj e:
(a) impregnaci katalyzátoru anorganickým polysulfidickým roztokem a alespoň jedním ve vodě rozpustným • · · · • · · ·
oxidovaným uhlovodíkem k získání katalyzátoru se včleněnou sírou, ve kterém alespoň část sulfidu nebo síry je včleněna v pórech katalyzátoru a (b) zahřátí katalyzátoru se včleněnou sírou v přítomnosti neoxidující atmosféry.
Tento vynález dále zajišťuje presulfurovaný katalyzátor, který je možné obdržet způsobem podle vynálezu.
Pokud se používá ve spisu, výraz anorganický polysulfid odkazuje na polysulfidový ion obecného vzorce S(x) · kde x cel® číslo větší než 2, t.j. x je cele číslo, které má hodnotu alespoň 3, přednostně od 3 do 9, nejvýhodněji od 3 do 5, anorganická terminologie v této souvislosti odkazuje na přírodní polysulfidové podíly spíše než na výraz, který může být organický. Jak zde bylo použito, výraz anorganický roztok polysulfidu odkazuje na roztok obsahující anorganické polysulfidy. Pokud se používá v tomto popisu, výrazy kov(y), oxid(y) kovu a sulfid(y) kovu obsahující katalyzátory zahrnují prekurzory katalyzátorů, které jsou následovně použity ve skutečných katalyzátorech. Dále výraz kov(y) zahrnuje kov(y) v částečně oxidované formě. Výraz oxidy kovu (kovů) zahrnuje oxidy kovu(ů) v částečně redukované formě. Výraz sulfid(y) kovu zahrnuje kovové sulfidy, které jsou částečně sulfidovány, stejně tak jako zcela sulfidované kovy. Výše zmíněné výrazy zahrnují částečně další komponenty jako například karbidy, boridy, nitridy, halogenidy, alkoxidy a alkoholy.
Z jednoho aspektu předmětného vynálezu, presulfidovatelné katalyzátory obsahující kov nebo oxid kovu jsou napuštěny roztokem anorganického polysulfidu obsahujícího alespoň jeden ve vodě rozpustný oxidovaný uhlovodík pro presulfurování presulfurovatelného katalyzátoru na bázi kovu nebo oxidu kovu při účinné teplotě a po dobu vhodnou k včlenění sulfidu nebo síry do pórů katalyzátoru. Tento katalyzátor je zahříván po impregnaci při neoxidizujících podmínkách po dobu dostatečnou pro upevnění včleněného sulfidu nebo síry do katalyzátoru. Předpokládá se, že včlenění ve vodě rozpustného oxidovaného uhlovodíku do roztoku anorganického polysulfidu pomůže stabilitě presulfidovaného katalyzátoru na vzduchu.
Katalyzátory zde označené jako sulfidovatelné katalyzátory na bázi oxidu kovu mohou být prekurzory katalyzátoru, které jsou použity jako skutečné katalyzátory, pokud jsou v sulfidované formě a nikoliv v oxidované formě. Pokud způsob přípravy podle tohoto vynálezu je možno použit pro regenerované katalyzátory, které nemají sulfid kovu zcela přeměněný na oxid, výraz sulfidovatelné katalyzátory na bázi oxidu kovů také se vztahují k těmto katalyzátorům, které mají část svých kovů v sulfidovaném stavu.
V upřednostňovaném uspořádání, před impregnací roztokem anorganického polysulfidu, který obsahuje ve vodě rozpustný oxidovaný uhlovodík, jsou částečky nebo pelety katalyzátoru na bázi kovu nebo oxidu kovu hydratovány do rovnováhy se vzduchu pro snížení prvotního vývinu tepla.
Při provádění způsobu podle předmětného vynálezu porézní částice katalyzátoru jsou uváděny do styku a zreagovány s roztokem anorganického polysulfidu a alespoň s jedním ve vodě rozpustným oxidovaným uhlovodíkem za podmínek, které způsobí začlenění sulfidových nebo sirných sloučenin do pórů katalyzátoru impregnací. Na tyto katalyzátory na bázi včleněného anorganického polysulfidu nebo sirných sloučenin bude odkazováno jako na katalyzátory se včleněnou sírou.
Tento roztok anorganického polysulfidu je typicky připraven rozpuštěním elementární síry ve vodném roztoku sulfidu amonného (nebo derivátu amoniaku, t.j.
tetramethylamonia, tetraethylamonia, atd.). Upřednostňované polysulfidy zahrnují anorganické polysulfidy obecného vzorce s(x) ' ve kterém je x celé číslo větší než 2, s výhodou od 3 do 9 a nejvýhodněji od 3 do 5, jako například S(3j2-, s(4)2' s(5)2”' s(6)2a jejich směsi.
Takovýto roztok anorganického polysulfidu je červený roztok, ve kterém tmavé zabarvení ukazuje na polysulfid s dlouhým řetězcem a světlejší zabarvení ukazuje na polysulfid s kratším řetězcem. Roztok anorganického polysulfidu takto připravený je použit k impregnaci částic katalyzátoru použitím metody impregnace objemu pórů nebo pomocí počáteční vlhkosti tak, že póry katalyzátoru jsou naplněny bez překročení objemu katalyzátoru. Množství síry použité v probíhajícím procesu závisí na množství katalytického kovu přítomného v katalyzátoru, který je potřeba konvertovat na sulfid. Například pro katalyzátor obsahující molybden je zapotřebí dvou molů síry nebo monosulfidní směsi na konverzi každého molu molybdenu na disulfid molybdenu, podobné podmínky jsou pro jiné kovy.
U regenerovaných katalyzátorů existující hladiny síry mohou přispět při odhadu množství potřebné síry.
Ve vodě rozpustné oxidované uhlovodíky jsou přednostně vybrané ze skupiny sestávající z cukrů, polyethylenglykolů a jejich směsí. Vhodné polyethylenglykoly jsou obecně takové, je mají molekulové hmotnosti (Mn) v rozmezí od 200 do 500.
Vhodné cukry zahrnují monosacharidy, disacharidy a jejich směsi. Příklady vhodných sacharidů, na které však nejsou omezeny, zahrnují glukózu, fruktózu, manózu, xylózu, arabinózu, mannitol a sorbitol. Příklady vhodných disacharidů zahrnují laktózu, sacharózu, maltózu a cellobiózu, na které však výčet není omezen. V upřednostňovaném uspořádání, ve vodě rozpustný oxidovaný uhlovodík je cukr, vybraný ze skupiny sestávající ze sorbitolu, sacharózy, mannitolu, glokózy a jejich směsí.
Množství síry charakteristicky přítomné v roztoku anorganického polysulfidu je v rozmezí od 5 % hmotnostních do 50 % hmotnostních, vztaženo na celkovou hmotnost roztoku. Vyšší koncentrace síry mohou být získány zvýšením koncentrace počátečního sulfidu ammoného v roztoku. Roztok anorganického polysulfidu obecně má hmotnostní poměr síry k sulfidu od 2:1 do 5:1, přednostně v rozmezí od 2:1 do 3:1. Množství síry v roztoku anorganického polysulfidu je obecně takové, že množství síry napuštěné do částic katalyzátoru je typicky v množství dostatečném k zajištění stechiometrické konverze kovových složek z formy oxidu na formu sulfidy a je obecně v rozmezí od 2 % hmotnostních do 15 % hmotnostních a přednostně od 4 % hmotnostních do 12 % hmotnostních, vztaženo na celkovou hmotnost sulfurovaného katalyzátoru.
Bylo nalezeno, že přidáním presulfurované síry v množství od asi 50 % stechiometrického požadavku má za výsledek katalyzátor, který má příslušnou hydrodentrifikační aktivitu, což je důležitá vlastnost hydrorafinace a první fáze hydrokrakujících katalyzátorů. Takto množství presulfurované síry použité pro včlenění do katalyzátoru bude typicky v rozmezí do 0,2- do 1,5-násobku stechiometrického množství, přednostně od 0,4- do 1,2-násobku stechometrického
množství.
Pro hydrorafinační/hydrokrakující katalyzátory a katalyzátory na zpracování koncových plynů obsahující kovy ze skupiny VIB a/nebo VIII je množství použité presulfurující síry běžně od 1 % do 15 % hmotnostních katalytické náplně, a přednostně množství použité presulfurující síry je od 4 do 12 % hmotnostních katalytické náplně.
Krok impregnace sírou bude typicky proveden při teplotě v rozmezí od 0 °C do 30 °C nebo více, až do 60 °C. Nižší mezní hodnota teploty je omezena teplotou tuhnutí roztoku anorganického polysulfidu za specifických podmínek impregnace, zatímco vrchní mezní hodnota teploty je omezena především rozkladem roztoku anorganického polysulfidu na těkavé sloučeniny a elementární síru.
Následující impregnace částic katalyzátoru roztokem anorganického polysulfidu a alespoň jednoho ve vodě rozpustného oxidovaného uhlovodíku, katalyzátor s včleněnou sírou je vystaven působení tepla v přítomnosti proudícího neoxidujícího plynu, jako například dusíku, oxidu uhličitého, argonu, hélia a jejich směsí, při teplotě dostatečné k vypuzení většiny zbytkové vody z objemu pórů a upevnění síry na katalyzátoru. Působení tepla na katalyzátor se včleněnou sírou je přednostně prováděn použitím gradientově teplotní procedury, v které jsou katalyzátory s včleněnou sírou nejdříve ohřátý na teplotu z rozmezí 50 až 150 °C, přednostně na 120 °C, pro vypuzení většiny objemu vody z pórů. Katalyzátory jsou pak gradientně ohřátý na konečnou udržovací teplotu v rozmezí od 120 do 400 °C a přednostně od 230 °C do 350 θ<3, pro fixaci včleněné síry na katalyzátoru.
Po tomto tepelném působení katalyzátory jsou ochlazeny na • · « · • · · · • · · · • « · · • · · · · • » · · · • · ··· · · · • » · teplotu místnosti (okolní). Výsledné katalyzátory jsou stabilní pro manipulaci na vzduchu.
Presulfurovaný nebo přesulfidovaný katalyzátor podle tohoto vynálezu je potom naplněn například do hydrorafinačního a/nebo hydrokrakovacího reaktoru nebo reaktoru pro zpracování koncových plynů, reaktor je zahřát na provozní podmínky (t.j. podmínky pro hydrorafinování a/nebo hydrokrakování nebo zpracování koncových plynů) a katalyzátor je potom ihned přiveden do kontaktu s uhlovodíkovou surovinou bez potřeby další aktivace katalyzátoru vodíkem před kontaktem katalyzátoru s uhlovodíkovou surovinou. I když není přáním být omezován jakoukoliv zvláštní teorií, věří se, že přídavné období aktivace vodíkem obecně požadované pro ex-situ presulfidované katalyzátory není nezbytná pro katalyzátory presulfidované podle předmětného vynálezu, protože v tomto způsobu většina síry již zreagovala s kovem nebo oxidy kovu na formu sulfidů kovu, nebo alternativně je síra fixována v pórech katalyzátoru v takovém rozsahu, že neopouští póry katalyzátoru před konverzí na sulfid.
Způsob podle předmětného vynálezu je dále aplikovatelný na sulfuraci vyčerpaných katalyzátorů, které byly regenerovány oxidováním. Po konvenčním oxy-regeneračním procesu, oxy-regenerovaný katalyzátor může být presulfurován jako by byl čerstvý katalyzátor způsobem popsaným výše.
Tento proces je zvláště vhodný pro použití pro hydrorafinační a/nebo hydrokrakující katalyzátory nebo pro katalyzátory na zpracování koncových plynů. Tyto katalyzátory charakteristicky zahrnují kovy ze skupiny VIB a/nebo VIII nanesené na pórovitý základ, jako například oxid hlinitý, oxid křemičitý, oxid křemíku a hliníku a zeolity. Tyto • · ·* • · · · · • s · · · • · * ·» · · • · · » · ·« 44 materiály jsou dobře popsány v oboru a mohou být připraveny tam popsanými způsoby, jako například v US patentu č.
530 911 a US patentu č. 4 520 128. Upřednostňované hydrorafinační a/nebo hydrokrakující katalyzátory nebo katalyzátory na zpracování koncových plynů obsahují kovy skupiny VIB vybrané z molybdenu, wolframu a jejich směsí a kovů skupiny VIII vybraných z niklu, kobaltu a jejich směsí, nanesené na oxidu hlinitém. Univerzální hydrorafinační a/nebo hydrokrakující katalyzátory, které mají dobrou aktivitu při různých reakčních podmínkách jsou nikl-molybdylénové a kobalt-molybdylénové katalyzátory na podkladu oxidu hlinitého. Jako promotor je někdy přidán fosfor. Univerzální katalyzátory na zpracování koncových plynů, které mají dobrou aktivitu za různých reakčních podmínek, je kobalt-molybdenový katalyzátor nanesený na oxidu hlinitém.
Ex-situ presulfurační metody podle tohoto vynálezu umožňují spuštění reaktorů hydrorafinačních, hydrokrakovacích a/nebo reaktorů na zpracování koncových plynů mnohem rychleji umožněním okamžitého kontaktu v reaktoru s uhlovodíkovou surovinou a odstraňují přídavný aktivační krok vodíkem, který je nezbytný pro běžné ex-situ presulfurující katalyzátory.
Předmět vynálezu dále zajišťuje způsob konverze uhlovodíkové Suroviny (t.j. uhlovodíkový konverzní proces), který zahrnuje styk suroviny s vodíkem při zvýšené teplotě v přítomnosti presulfurovaného katalyzátoru podle tohoto vynálezu.
Hydrorafinační podmínky zahrnují teploty v rozmezí od 100 °C do 425 °C a tlaky nad 4,05 MPa. Celkový tlak je charakteristicky v rozmezí od 2,76 do 17,23 MPa. Parciální • v · *
- 12 tlak vodíku je charakteristicky v intervalu od 1,38 MPa do 15,17 MPa. Charakteristická rychlost přívodu vodíku je v intervalu od 14,9 do 746,4 m3/m3 (200 až 10 000 SCF/BBL). Charakteristická rychlost suroviny odpovídá prostorové rychlosti kapaliny za hodinu (LHSV) v rozmezí od 0,1 do 15.
Hydrokrakovací podmínky zahrnují teploty v rozmezí od 200 °C do 500 °C a tlaky nad 4,05 MPa. Celkový tlak je charakteristicky v rozmezí od 2,76 do 20,68 MPa. Parciální tlak vodíku je charakteristicky v intevalu od 2,07 MPa do 17,93 MPa. Charakteristická rychlost přívodu vodíku je v intervalu od 74,64 do 746,4 m3/m3 (1 000 do 10 000 SCF/BBL). Charakteristická rychlost suroviny odpovídá prostorové rychlosti kapaliny za hodinu (LHSV) v rozmezí od 0,1 do 15. První část hydrokrakování, která se provádí požadovanou hydrorafinací suroviny, se může provádět při vyšších teplotách než hydrorafinace a při nižších teplotách než druhá část hydrokrakování.
Při tomto způsobu uhlovodíková surovina určená pro hydroraf inaci nebo hydrokrakování se může měnit ve velkém rozmezí teploty varu. Toto zahrnuje lehčí frakce jako například kerosinové frakce, stejně jako těžší frakce, jako například plynové oleje, koksárenské plynové oleje, vakuované plynové oleje, odasfaltované oleje, residua s dlouhým a krátkým řetězcem, katalyticky krakované cyklické oleje, teplotně nebo katalyticky krakované plynové oleje a syncrudy, popřípadě pocházejí z dehtových prvků, břidličné ropy, residuí procesů zlepšování kvality nebo biomasy. Může být také použita kombinace různých uhlovodíkových olejů.
Reaktory na zpracování koncových plynů se běžně provozují při teplotách v rozmezí od 200 °C do 400 °C a při atmosférickém tlaku (101,3 kPa). Kolem 0,5 až 5 % objemových koncových plynů vstupujících do reaktoru je vodík. Standardní objemová rychlost za hodinu koncových plynů plynoucí přes reaktor je v intervalu od 500 do 10 000 h_1. Je zde několik možností, jak tyto katalyzátory v reaktoru pro zpracování koncových plynů mohou být uvedeny do provozu. Pro uvedení do provozu tohoto katalyzátoru může být použita klausova přívodní jednotka nebo koncový plyn. Jestliže je požadováno doplňkový vodík může být dodán plynovým hořákem pracujícím při substechiometrických poměrech pro produkci vodíku.
Příklady provedení vynálezu
Tento vynález bude popsán následujícími příklady, které jsou připojeny pro ilustrativní účely.
Příprava roztoku anorganického polysulfidu
Anorganický roztok polysulfidu pro použití v následujících příkladech byl připraven přidáním 20,64 g elementární síry do silně promíchávaného roztoku sulfidu amonného (100 ml, 22 % hmot.). Tato elementární síra se okamžitě začala rozpouštět a výsledný roztok se zbarvil červeno-oranžově. Tato směs byla míchána dokud se všechna síra nerozpustila. Skutečný obsah síry v roztoku byl 25,7 % hmot. a poměr síry k hmotnosti sulfidů byl 2,0.
Příklad 1
Hydrokrakující katalyzátor na bázi Z-763 Ni-W/Ultrastable Y zeolitu, dostupný od firmy Zeolyst International lne., byl presulfurován podle způsobu popsaného níže.
- 14 50-ti gramový vzorek výše popsaného katalyzátoru byl hydratován do rovnovážného stavu se vzduchem. Bylo přidáno 7,5 g sacharózy k výše popsanému roztoku anorganického polysulfidu. Tento katalyzátor byl potom napuštěn 13,7 ml roztoku anorganického polysulfidu zředěného vodou z pórů o objemu 30 ml. Tento roztok byl po kapkách přidán do míchaného lóže z palet katalyzátoru, obsaženého v přečištěném dusíku (0,5 1/min) v 3000-ml 3N baňce s kulatým dnem, s použitím irigátorového čerpadla. Podložka, na kterou byla baňka s kulatým dnem připevněna, vibrovala za použití FMC vibračního stolu, s amplitudou vibrací nastavenou tak, aby se vytvářel pohybující se základ z pelet katalyzátoru. Výsledné černé pelety byly poté zahřívány z teploty místnosti na teplotu 205 °C po dobu jedné hodiny. Pak byl katalyzátor gradientně ohřát na konečnou udržovací teplotu 260 °C a udržován na ní jednu hodinu. Konečná úroveň síry byla 5 % hmotnostních z celkové hmotnosti katalyzátoru. Obsah síry v katalyzátoru byl analyzován použitím uhlíko-sírového analyzátoru SG-432 firmy LEČO Corporation ke stanovení uhlíku a síry.
Příklad 2
Hydrokrakující katalyzátor na bázi Z-763 Ni-W/Ultrastable Y zeolitu, dostupný od firmy Zeolyst International lne., byl presulfurován podle způsobu popsaného níže.
50-ti gramový vzorek výše popsaného katalyzátoru byl hydratován do rovnovážného stavu se vzduchem. Bylo přidáno 7,5 g sorbitolu k výše popsanému roztoku anorganického polysulfidu. Tento katalyzátor byl potom napuštěn 13,7 ml roztoku anorganického polysulfidu zředěného vodou z pórů « «
J «
o objemu 30 ml. Tento roztok byl po kapkách přidán do míchaného lóže z pelet katalyzátoru, obsaženého v přečištěném dusíku (0,5 1/min) v 3000-ml 3N baňce s kulatým dnem, s použitím irigátorového čerpadla. Podložka, na kterou byla baňka s kulatým dnem připevněna, vibrovala za použití FMC vibračního stolu, s amplitudou vibrací nastavenou tak, aby se vytvářel pohybující se základ z pelet katalyzátoru. Výsledné černé pelety byly poté zahřívány z teploty místnosti na teplotu 205 °C po dobu jedné hodiny. Pak byl katalyzátor gradientně ohřát na konečnou udržovací teplotu 357 °C a udržován na ní jednu hodinu. Konečná úroveň síry byla 3,91 % hmotnostních z celkové hmotnosti katalyzátoru. Obsah síry v katalyzátoru byl analyzován použitím uhlíko-sírového analyzátoru SC-432 firmy LEČO Corporation.
Srovnávací příklad A
Průmyslový hydrokrakující katalyzátor popsaný výše v příkladu 1 byl vystaven v podstatě stejnému presulfidačnímu procesu popsanému výše v příkladu 1 s tím rozdílem, že do roztoku anorganického polysulfidu nebyl přidán žádný cukr. Tento katalyzátor byl před napuštěním roztokem anorganického polysulfidu také hydratován na vzduchu a na vzduch citlivý katalyzátor byl rehydratován proudem dusíku nasyceným vodou následovaný ohřívacím krokem, tak že s katalyzátorem mohlo být bezpečně manipulováno při plnění reaktoru na vzduchu.
Srovnávací příklad B
Průmyslový hydrokrakující katalyzátor popsaný výše v příkladu 1 byl vystaven následujícímu sulfidujícímu postupu in šitu.
Vzorek katalyzátoru byl vložen do testovací jednotky s nastaveným tlakem sulfidujíčího plynu (5 % H2S/95 % H2) při tlaku 2,4 MPa a rychlost toku tak, že prostorová rychlost plynu za hodinu (GHSV) byla 1500 (například pro 40 ml katalyzátoru je rychlost toku 60 1/h). Teplota byla potom gradientně zvýšena z teploty místnosti na teplotu 150 °C během půl hodiny a potom z 150 °C na 370 °C během šesti hodin. Teplota byla udržována na 370 °C po dobu dvou hodin a poté snížena na 150 °C. Potom byla jednotka přepnuta na přítok čistého vodíku a cílové rychlosti a stanovené tlaky a potom byl přiváděn dávkovaný uhlovodík. Konečný obsah síry byl 5,45 % hmotnostních z hmotnosti celého katalyzátoru.
Obsah síry v katalyzátoru byl analyzován v analyzátoru SC-432 firmy LEČO Corporation pro stanovení uhlíku a síry.
Testování katalyzátorů
Katalyzátory sulfidované ve výše uvedených příkladech 1 a 2 a srovnávacích příkladech A a B byly použity pro hydrokrakování a hydrorafinace pro katalytické krakování lehkého plynového oleje v reaktoru s vrstvou skrápěnou proudem. Vzorky katalyzátorů byly zředěny karbidem křemíku a vloženy do reaktorové trubice s vrstvou skrápěnou proudem. Tato reaktorová trubice byla vodíkem natlakována na 10,34 MPa. Reaktor byl zahřát na 150 °C a hydrorafinovaný katalyticky krakovaný proud lehkého plynového oleje byl veden přes katalyzátor při prostorové rychlosti kapaliny za hodinu (LHSV) 6,0. Rychlost přívodu vodíku do reaktorové trubice byla 485,18 m3/m3 (6500 SCF/BBL). Teplota byla gradientně zvyšována o 22 °C za den po čtyři dny a o 6 °C za den po dobu pěti dnů až do teploty 260 °C. Poté byla teplota opravena pro získání cílové konverze 12 % hmot. při 190 °C a více na vstupu. Výsledky jsou uvedeny níže v tabulce 1.
• · • * * · · ·
- 17 Tabulka 1
Příklad č. 1 2 Srov. př. A Srov. př.B
Zdroj síry Sacharóza + anorg. polysulfid Sorbitol+ anorg. polysulfid Pouze anog. polysulfid 5% H2S/H
Ohřívací teplota °C 260 357 232 371
Hmotnostní podíl síry % 5,0 3,91 7,75 5,45
Normovaná šíral 5,63 4,12 7,75 5,45
Uhlík 10,48 4,56 neměřeno neměřen
Vodík 0,75 0,60 neměřeno neměřen
Retence síry2 71 % 52 % 98 %
Potřebná teplota2 °c 348 348 354 348
1 . Normovaná sira = = analyzovaná síra/[100 - (% hm. C + % hm.
Η)].100 ,,,
Vyjádřeno jako % zbývající siry vzhledem k sire vložené do katalyzátoru
Teplota potřebná pro cílovou hydrokrakující konverzi.
Cílová konverze je 12 % hm. , teplota 190 °C a více v zaváděné surovině.
Jak je zřejmé z tabulky 1, katalyzátory v příkladech 1 a 2, které byly presulfidovány roztokem organického polysulfidu obsahujícím sacharózu a sorbitol, mají správné hodnoty retence síry a aktivitu hydrokrakování, která je zlepšena vůči aktivitě katalyzátoru, který byl presulfidován roztokem anorganického polysulfidu bez přítomnosti ve vodě rozpustného, kyslík obsahujícího uhlovodíku (srovnávací příklad A) a ekvivalentní aktivitě katalyzátoru, který byl presulfidován použitím běžných presulfidujících metod in-situ (srovnávací příklad B).

Claims (13)

1. Způsob presulfurování porézních částeček sulfidovátelného katalyzátoru, obsahujícího alespoň jeden kov nebo oxid kovu, vyznačující se tím, že zahrnuje kroky:
(a) napuštění katalyzátoru roztokem anorganického polysulfidu a alespoň jedním ve vodě rozpustným oxidovaným uhlovodíkem pro získání katalyzátoru se včleněnou sírou, ve které je alespoň část sulfidů nebo síry začleněna do pórů katalyzátoru, a (b) ohřátí katalyzátoru se včleněnou sírou v přítomnosti neoxidující atmosféry.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačuj ící se tím, že roztok anorganických polysulfidů obsahuje polysulfidove iony obecného vzorce S(x) , ve kterém x je celé číslo, které má hodnotu alespoň 3.
3. Způsob podle nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že roztok anorganických polysulfidů se připraví rozpuštěním elementární síry v roztoku vodného amoniaku nebo jeho derivátu.
4. Způsob podle jakéhokoliv z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že roztok anorganického polysulfidu obsahuje množství síry v rozmezí od 5 % do 50 % hmotnostních, vztaženo na celkovou hmotnost roztoku.
5. Způsob podle jakéhokoliv z předchozích nároků vyznačující se tím, že ve vodě rozpustný oxidovaný uhlovodík je vybrán ze skupiny obsahující cukry, • ·· · · * · · · · · · ···· ··· ♦
- 20 - ..........
polyethylenglykoly a jejich směsi.
6. Způsob podle nároku 5, vyznačuj ící se tím, že ve vodě rozpustný oxidovaný uhlovodík je cukr vybraný ze skupiny obsahující monosacharidy, disacharidy a jejich směsi.
7. Způsob podle nároku 5, vyznačuj ící se tím, že ve vodě rozpustný oxidovaný uhlovodík je polyethylenglykol, který má molekulovou hmotnost (Mn) v rozmezí od 200 do 500.
8. Způsob podle jakéhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že před krokem a) katalyzátor obsahující alespoň jeden kov nebo oxid kovu je hydratován do rovnováhy se vzduchem.
9. Způsob podle jakéhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že napouštěcí krok a) se provádí při teplotách v rozmezí od 0 °C do 60 °C.
10. Způsob podle jakéhokoliv z předchozích nároků vyznačující se tím, že ohřívání v kroku b) se provádí při teplotě v rozmezí od 50 °C do 400 °C.
11. Způsob podle jakéhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že ohřívání v kroku b) je prováděno v přítomnosti neoxidujícího plynu vybraného ze skupiny obsahující dusík, oxid uhličitý, argon, helium a jejich směsi.
12. Presulfurovaný katalyzátor vyrobitelný způsobem jak je nárokován v jakémkoliv z předchozích nároků.
• · · · • ♦ • ·
13. Způsob konverze uhlovodíkové suroviny, vyznačující se tím, že zahrnuje styk suroviny s vodíkem při zvýšené teplotě v přítomnosti presulfurovaného katalyzátoru podle nároku 12.
CZ984165A 1996-06-17 1997-06-16 Způsob výroby presulfidujícího katalyzátoru pro konverzi uhlovodíků CZ416598A3 (cs)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/668,014 US5821191A (en) 1996-06-17 1996-06-17 Process for presulfiding hydrocarbon processing catalysts
PCT/EP1997/003155 WO1997048489A1 (en) 1996-06-17 1997-06-16 A process for presulphiding hydrocarbon conversion catalysts

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ416598A3 true CZ416598A3 (cs) 1999-08-11

Family

ID=24680630

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ984165A CZ416598A3 (cs) 1996-06-17 1997-06-16 Způsob výroby presulfidujícího katalyzátoru pro konverzi uhlovodíků

Country Status (19)

Country Link
US (1) US5821191A (cs)
EP (1) EP0906153B1 (cs)
JP (1) JP4049397B2 (cs)
KR (1) KR20000016690A (cs)
AR (1) AR007598A1 (cs)
AT (1) ATE196262T1 (cs)
AU (1) AU712022B2 (cs)
BR (1) BR9709805A (cs)
CZ (1) CZ416598A3 (cs)
DE (1) DE69703110T2 (cs)
DK (1) DK0906153T3 (cs)
HU (1) HU221233B1 (cs)
ID (1) ID17143A (cs)
NO (1) NO985893L (cs)
NZ (1) NZ333761A (cs)
PL (1) PL330527A1 (cs)
RU (1) RU2183506C2 (cs)
TW (1) TW362044B (cs)
WO (1) WO1997048489A1 (cs)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6562752B2 (en) 1998-06-25 2003-05-13 Institut Francais Du Petrole Metallic sulphide catalysts, processes for synthesising said catalysts and use thereof
FR2780313B1 (fr) * 1998-06-25 2000-08-11 Inst Francais Du Petrole Procede de sulfuration de catalyseurs par reduction suivie d'une sulfuration
US6291391B1 (en) * 1998-11-12 2001-09-18 Ifp North America, Inc. Method for presulfiding and preconditioning of residuum hydroconversion catalyst
KR100450747B1 (ko) * 2001-12-15 2004-10-01 한국전자통신연구원 멀티캐스트 전송 서비스품질 관리 방법 및 그 장치
US7041621B2 (en) 2003-01-17 2006-05-09 Conocophillips Company Sulfided catalysts for improved performance in hydrocarbon processing
RU2236288C1 (ru) * 2003-05-05 2004-09-20 Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН Катализатор, способ его получения (варианты) и способ гидропереработки углеводородного сырья
KR101311968B1 (ko) 2006-07-21 2013-09-26 후순 리서치 인스티튜트 오브 페트로리움 앤 페트로케미컬즈 씨노펙 코포레이션 수소첨가 촉매 조성물, 그의 제조 방법 및 용도
US8664458B2 (en) * 2010-07-15 2014-03-04 Greenmantra Recycling Technologies Ltd. Method for producing waxes and grease base stocks through catalytic depolymerisation of waste plastics
CA3229291A1 (en) 2013-01-17 2014-07-24 Greenmantra Recycling Technologies Ltd. Catalytic depolymerisation of polymeric materials
US20180353943A1 (en) * 2015-03-27 2018-12-13 Porocel International, Llc Presulfurized Catalyst Composition
US10472487B2 (en) 2015-12-30 2019-11-12 Greenmantra Recycling Technologies Ltd. Reactor for continuously treating polymeric material
EP3414302B1 (en) 2016-02-13 2022-06-22 GreenMantra Recycling Technologies Ltd Polymer-modified asphalt with wax additive
BR112018068992B1 (pt) 2016-03-24 2023-01-31 Greenmantra Recycling Technologies Ltd Método para produzir um polímero modificado com um índice de fluidez melhorado a partir de uma cera despolimerizada
EP3519487B1 (en) 2016-09-29 2025-07-02 GreenMantra Recycling Technologies Ltd Reactor for treating polystyrene material
US10723858B2 (en) 2018-09-18 2020-07-28 Greenmantra Recycling Technologies Ltd. Method for purification of depolymerized polymers using supercritical fluid extraction

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB646408A (en) * 1947-08-13 1950-11-22 Du Pont Improvements in and relating to selective hydrogenation proceses
US3516947A (en) * 1967-05-04 1970-06-23 Canadian Patents Dev Catalysts having stable free radicals containing sulfur
BE794334A (fr) * 1972-01-20 1973-07-19 Unilever Nv Catalyseur metallique sulfure depose sur un support
US4089930A (en) * 1976-02-12 1978-05-16 New England Power Service Company Process for the catalytic reduction of nitric oxide
US4067958A (en) * 1976-03-10 1978-01-10 Continental Oil Company Production of a hydrogen-rich gas from a co-containing fuel gas
US4177136B1 (en) * 1978-01-03 1994-05-03 Standard Oil Co Ohio Hydrotreating process utilizing elemental sulfur for presulfiding the catalyst
GB2055603B (en) * 1979-08-10 1983-05-05 Coal Industry Patents Ltd Hydrotreating catalysts
US4606812A (en) * 1980-04-15 1986-08-19 Chemroll Enterprises, Inc. Hydrotreating of carbonaceous materials
FR2534826A1 (fr) * 1982-10-26 1984-04-27 Pro Catalyse Nouvelles masses d'absorption pour l'elimination du mercure comportant un support sur lequel est depose du soufre
US4474896A (en) * 1983-03-31 1984-10-02 Union Carbide Corporation Adsorbent compositions
FR2548205B1 (fr) * 1983-06-30 1985-11-29 Eurecat Europ Retrait Catalys Procede de presulfuration de catalyseur de traitement d'hydrocarbures
US5162282A (en) * 1983-08-29 1992-11-10 Chevron Research And Technology Company Heavy oil hydroprocessing with group VI metal slurry catalyst
US4520128A (en) * 1983-12-19 1985-05-28 Intevep, S.A. Catalyst having high metal retention capacity and good stability for use in the demetallization of heavy crudes and method of preparation of same
FR2559402B1 (fr) * 1984-02-13 1986-06-27 Europ Retraitement Catalyse Procede de presulfuration de catalyseur de traitement d'hydrocarbures
US4530911A (en) * 1984-05-18 1985-07-23 Shell Oil Company Hydrodenitrification catalyst
EP0181254B1 (fr) * 1984-10-30 1988-06-01 Eurecat Europeenne De Retraitement De Catalyseurs Procédé de présulfuration de catalyseur de traitement d'hydrocarbures
US4728682A (en) * 1985-09-30 1988-03-01 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Metal ternary sulfides
JPS63196854A (ja) * 1987-02-10 1988-08-15 Toa Medical Electronics Co Ltd リンパ球亜群の測定方法およびその装置
US4985389A (en) * 1987-09-30 1991-01-15 Mobil Oil Corporation Polysulfide treated molecular sieves and use thereof to remove mercury from liquefied hydrocarbons
EP0343045B1 (fr) * 1988-05-19 1992-07-15 Institut Français du Pétrole Composition catalytique comprenant un sulfure métallique en suspension dans un liquide contenant des asphaltènes et procédé d'hydroviscoreduction d'une charge d'hydrocarbures
DE68926764T2 (de) * 1988-08-19 1996-10-31 Sumitomo Metal Mining Co Kohlenwasserstoffbehandlungskatalysatoren und Verfahren zu deren Herstellung
US4943547A (en) * 1988-09-13 1990-07-24 Seamans James D Method of presulfiding a hydrotreating catalyst
FR2647368B1 (fr) * 1989-04-19 1991-08-30 Eurecat Europ Retrait Catalys Procede de presulfuration de catalyseur de traitement d'hydrocarbures
FR2649907A2 (fr) * 1989-04-19 1991-01-25 Eurecat Europ Retrait Catalys Procede de presulfuration de catalyseur de traitement d'hydrocarbures
FR2659570B1 (fr) * 1990-03-19 1992-06-05 Eurecat Europ Retrait Catalys Procede de presulfuration de catalyseur de traitement d'hydrocarbures.
FR2661114B1 (fr) * 1990-04-20 1992-06-12 Elf France Catalyseur d'hydroraffinage de charges hydrocarbonnees renfermant du trisulfure: de niobium et procede d'hydroraffinage utilisant ledit catalyseur.
FR2664507B1 (fr) * 1990-07-13 1995-04-14 Eurecat Europ Retrait Catalys Procede de pretraitement d'un catalyseur par un melange d'un agent soufre et d'un agent reducteur organique.
US5215954A (en) * 1991-07-30 1993-06-01 Cri International, Inc. Method of presulfurizing a hydrotreating, hydrocracking or tail gas treating catalyst
FR2689420B1 (fr) * 1992-04-01 1994-06-17 Eurecat Europ Retrait Catalys Procede de presulfuration de catalyseur de traitement d'hydrocarbures.
FR2706326B1 (fr) * 1993-06-14 1995-09-15 Eurecat Europ Retrait Catalys Nouveau mode de présulfuration de catalyseur.

Also Published As

Publication number Publication date
NO985893D0 (no) 1998-12-16
EP0906153A1 (en) 1999-04-07
JP4049397B2 (ja) 2008-02-20
ID17143A (id) 1997-12-04
US5821191A (en) 1998-10-13
AU3176797A (en) 1998-01-07
TW362044B (en) 1999-06-21
AR007598A1 (es) 1999-11-10
BR9709805A (pt) 1999-08-10
WO1997048489A1 (en) 1997-12-24
RU2183506C2 (ru) 2002-06-20
AU712022B2 (en) 1999-10-28
KR20000016690A (ko) 2000-03-25
PL330527A1 (en) 1999-05-24
ATE196262T1 (de) 2000-09-15
HU221233B1 (en) 2002-08-28
NO985893L (no) 1999-02-16
EP0906153B1 (en) 2000-09-13
HUP9903474A3 (en) 2000-09-28
JP2000512209A (ja) 2000-09-19
NZ333761A (en) 1999-05-28
DE69703110T2 (de) 2001-05-03
HUP9903474A2 (hu) 2000-02-28
DK0906153T3 (da) 2000-11-20
DE69703110D1 (de) 2000-10-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0598004B1 (en) A method of presulfurizing a catalyst
EP0359356B1 (en) A method of presulfiding a hydrotreating catalyst
US4530917A (en) Process of presulfurizing catalysts for hydrocarbons treatment
RU2372991C2 (ru) Способ восстановления каталитической активности отработанного катализатора водородообработки, отработанный катализатор водородообработки, имеющий восстановленную каталитическую активность, и способ водородообработки
CZ416598A3 (cs) Způsob výroby presulfidujícího katalyzátoru pro konverzi uhlovodíků
EP0447221A1 (en) A method of presulfiding a hydrotreating hydrocracking or tail gas treating catalyst
EP0156425B1 (en) Process for the preparation of improved hydroconversion catalysts and catalysts thus prepared
JPH03217235A (ja) 硫化された触媒の調製方法及び当該触媒の使用法
CZ416698A3 (cs) Způsob výroby presulfidujícího katalyzátoru pro konverzi uhlovodíků
US20020037806A1 (en) Ex-situ presulfuration in the presence of a hydrocarbon molecule
EP0156424B1 (en) Process for the preparation of improved hydroconversion catalysts and catalysts thus prepared
CA2258001C (en) A process for presulphiding hydrocarbon conversion catalysts
CA2258000C (en) A process for presulphiding hydrocarbon conversion catalysts
JP2575168B2 (ja) 炭化水素の水素化処理用触媒及びその製造方法
MXPA98010787A (en) A process to presulfate hydrocarbon conversion catalysts
MXPA98010769A (en) A process to presulfate hydrocarbon conversion catalysts
JP2531730B2 (ja) 炭化水素の水素化処理用触媒及びその製造方法
WO1998034728A1 (en) Ex-situ presulphided hydrocarbon conversion catalysts
CA2248674A1 (en) Process for the preparation of sulfidized catalysts
JPH07178B2 (ja) 炭化水素の水素化処理用触媒の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic