RU2035223C1 - Method for reactivation of used catalyst for hydraulic treatment of oil fraction - Google Patents

Method for reactivation of used catalyst for hydraulic treatment of oil fraction Download PDF

Info

Publication number
RU2035223C1
RU2035223C1 RU92010733A RU92010733A RU2035223C1 RU 2035223 C1 RU2035223 C1 RU 2035223C1 RU 92010733 A RU92010733 A RU 92010733A RU 92010733 A RU92010733 A RU 92010733A RU 2035223 C1 RU2035223 C1 RU 2035223C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalyst
reactivation
used catalyst
spent
oil fraction
Prior art date
Application number
RU92010733A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU92010733A (en
Inventor
М.М. Геллерман
Р.Р. Алиев
Л.В. Туровская
Н.А. Осокина
П.Г. Баннов
О.М. Варшавский
Е.В. Феркель
В.А. Вязков
Original Assignee
Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти
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 Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти filed Critical Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти
Priority to RU92010733A priority Critical patent/RU2035223C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2035223C1 publication Critical patent/RU2035223C1/en
Publication of RU92010733A publication Critical patent/RU92010733A/en

Links

Images

Landscapes

  • Catalysts (AREA)

Abstract

FIELD: oil-producing industry. SUBSTANCE: used catalyst is burnt in rotary drum furnace in presence of 10-15% of water vapor at 500-600 C for 0.5-2.0 h followed by treating it with nitric or acetic acid at pH 2.5-5.0. EFFECT: higher efficiency. 1 tbl

Description

Изобретение относится к способам реактивации (регенерации) катализаторов нефтепереработки и нефтехимии. The invention relates to methods for reactivation (regeneration) of oil refining and petrochemical catalysts.

Известен способ регенерации алюмокобальтмолибденового катализатора [1] направленный на удаление с катализатора налета железа и его соединений, дезактивирующих катализатор, Отработанный катализатор, предварительно прокаленный в токе смеси водяного пара и воздуха и охлажденный, промывают током воды, переносят в сеточные корзины, в которых неоднократно промывают холодной водой до получения чистых промывных вод и возвращения металлической окраски поверхности катализатора, затем сушат 1,5 сут на солнце и возвращают катализатор, включающий 16% воды в реактор. Для удаления воды катализатор в атмосфере азота нагревают от 25 до 200оС в течение 44 ч до достижения точки росы 22оС в N2. Регенерированный таким образом катализатор характеризуется удельной поверхностью 160 м2/г (свежий катализатор 180 м2/г), объемом пор 0,62 мл/г (0,63 мг/л ), активностью на стадии гидрирования 97,8% 300оС и 98,6% 340оС (свежий катализатор 98,8% 300оС и 98,9% 340оС, на стадии обессеривания 97,5% (97,5%). Содержание молибдена уменьшается с 5 до 4; Со с 1,5 до 0,5% отношение Со/Мо в катализаторе с 0,3 до 0,1. Способ позволяет регенерировать катализатор с физико-химическими характеристиками и реакционной активностью, не уступающими катализатору, регенерированному с помощью ситового отделителя Fe-примесей, и дополнительно исключает загрязнение окружающей среды Fе-отходами.A known method of regeneration of alumina-cobalt-molybdenum catalyst [1] aimed at removing from the catalyst a plaque of iron and its compounds deactivating the catalyst. The spent catalyst, previously calcined in a stream of a mixture of water vapor and air and cooled, is washed with a stream of water, transferred to mesh baskets, in which it is repeatedly washed cold water until a clean wash water is obtained and the metallic surface of the catalyst returns, then it is dried for 1.5 days in the sun and the catalyst is returned, including 16% of the water in the reactor. For removing water, the catalyst was heated in a nitrogen atmosphere from 25 to 200 ° C for 44 hours to achieve dew point 22 ° C in N 2. The catalyst regenerated in this way is characterized by a specific surface area of 160 m 2 / g (fresh catalyst 180 m 2 / g), a pore volume of 0.62 ml / g (0.63 mg / l), activity at the hydrogenation stage of 97.8% 300 о С . 98.6% and 340 C (fresh catalyst was 98.8% and 300 ° C 98.9% 340 ° C, in step desulfurization 97.5% (97.5%) molybdenum content is reduced from 5 to 4; Co from 1.5 to 0.5%, the Co / Mo ratio in the catalyst is from 0.3 to 0.1. The method allows the catalyst to be regenerated with physicochemical characteristics and reactivity not inferior to the catalyst regenerated by a sieve Fe-th separator impurities and further eliminates pollution Fe-waste.

Недостатком известного способа является необходимость многократных промывок катализатора и большое количество сточных вод. The disadvantage of this method is the need for repeated washing of the catalyst and a large amount of wastewater.

Известен способ регенерации катализаторов гидрообессеривания [2] Отработанный, содержащий Al2O3 и дезактивированный соединениями Ni и V катализатор гидрообессеривания сульфидируют H2S при 400-700оС (556оС) и подаче H2S ≥ 60 мл/г катализатора и затем выщелачивают кислым водным раствором Fe(3+)-cоли при температуре, необходимой для удаления эффективного количества V и Ni и увеличения диаметра пор катализатора и его поверхности (при 100оС в течение 20 мин). Лучше предварительно отработанный катализатор промыть растворителем с последующим рассеиванием, сушкой и прокаливанием при 400оС.Known process for regenerating hydrodesulfurization catalysts [2] The exhaust, containing A l2 O 3 and Ni and deactivated compounds V hydrodesulfurization catalyst sulfided with H 2 S 400-700 o C (556 o C) and supplying H 2 S ≥ 60 ml / g of catalyst, and -coli then leached at a temperature required to remove an effective amount of V and Ni, and increasing the diameter of pores of the catalyst and its surface (at 100 ° C for 20 min) the acidic aqueous Fe (3+) solution. Better pre-spent catalyst wash solvent, followed by dispersion, drying and calcining at 400 ° C.

Известен способ регенерации отработанного промышленного Ni-Мо-катализатора, используемого для гидроочистки нефтяного сырья. Показано, что контролируемая прокалка отработанных катализаторов (при Т ≅ 480оС) с последующей пропиткой водными растворами Ni(NO3)2 и (NH4)2MoO4, сушкой и прокалкой на воздухе обеспечивает хорошую регенерацию катализатора и позволяет получить катализатор с активностью, приближающейся к значению, наблюдаемому для исходных катализаторов [3] Недостатком указанных способов является невозможность удаления примесей натрия и железа.A known method of regenerating spent industrial Ni-Mo catalyst used for hydrotreating petroleum feeds. It was shown that the controlled calcination of spent catalysts (at Т ≅ 480 о С) followed by impregnation with aqueous solutions of Ni (NO 3 ) 2 and (NH 4 ) 2 MoO 4 , drying and calcination in air provides good catalyst regeneration and allows obtaining a catalyst with activity approaching the value observed for the starting catalysts [3] The disadvantage of these methods is the inability to remove impurities of sodium and iron.

Известен способ регенерации Fe-содержащего катализатора переработки углеводородного сырья [4] Отработанный катализатор, содержащий до 35% углерода, до 30% серы и 1-1,5% ванадия, подвергают термообработке при температуре ≅ 400оС в течение 8 ч на воздухе в присутствии карбоната металла (Na,K) для удаления кокса. При этом получают катализатор, содержащий Fe2O3 и водорастворимые соли серы и ванадия. Этот катализатор направляют в стадию водной промывки для удаления солей серы и ванадия. Промывку ведут до получения нейтральной промывной воды. Катализатор подают в сепаратор, где отделяют твердый Fe2O3 и направляют его на сушку, а жидкость подают на регенерацию с помощью СО2, для получения карбоната металла. Недостатками этого способа является наличие большого количества сточных вод и сложность технологии.Known process for regenerating Fe-containing hydrocarbon processing catalyst [4] The spent catalyst containing up to 35% carbon, 30% sulfur, and 1-1.5% of vanadium, was subjected to heat treatment at ≅ 400 ° C for 8 hours in air the presence of metal carbonate (Na, K) to remove coke. This gives a catalyst containing Fe 2 O 3 and water-soluble salts of sulfur and vanadium. This catalyst is sent to a water washing step to remove sulfur and vanadium salts. Rinsing is carried out until neutral wash water is obtained. The catalyst is fed to a separator, where solid Fe 2 O 3 is separated and sent for drying, and the liquid is fed for regeneration using CO 2 to produce metal carbonate. The disadvantages of this method is the presence of a large amount of wastewater and the complexity of the technology.

Ближайшим известным решением аналогичной задачи по технической сущности и достигаемому эффекту является способ регенерации катализатора гидроочистки [5] Предложен способ регенерации отработанного катализатора гидроочистки, представляющий собой 2-стадийный процесс, после которого регенерированный катализатор может быть использован в процессах гидроочистки металлосодержащих масел. На 1-й стадии отработанный катализатор (закоксованный с нанесенными Мо, W, Ni или Со на Al2O3) подвергают нагреву до температуры 370-540оС в кислородсодержащей атмосфере с целью удаления отложений кокса. При этом получают материал, характеризующийся следующими данными: удельная поверхность 50-300 м2/г, удельный объем пор 0,2-1,0 см3/г, средний диаметр пор 40-150

Figure 00000001
. На 2-й стадии проводят нагрев до температуры 650-815оС и выдерживают при этой температуре в течение 1-5 ч с целью увеличения среднего размера пор. Удельная поверхность регенерированного таким образом катализатора составляет 20-200 м2/г, удельный объем пор 0,2-0,8 см3/г, средний диаметр пор 50-200
Figure 00000002
, причем 50% объема пор приходится на поры с диаметром 60-300
Figure 00000003
. Недостатком известного способа является недостаточная глубина удаления соединений железа и натрия.The closest known solution to a similar problem in terms of technical nature and the achieved effect is a method for regenerating a hydrotreating catalyst [5]. A method for regenerating a spent hydrotreating catalyst is proposed, which is a 2-stage process, after which a regenerated catalyst can be used in hydrotreating of metal-containing oils. At the 1st stage, the spent catalyst (coked with Mo, W, Ni or Co deposited on Al 2 O 3 ) is heated to a temperature of 370-540 о С in an oxygen-containing atmosphere in order to remove coke deposits. This gives a material characterized by the following data: specific surface area 50-300 m 2 / g, specific pore volume 0.2-1.0 cm 3 / g, average pore diameter 40-150
Figure 00000001
. In the 2nd stage heating is conducted to a temperature of 650-815 C and maintained at this temperature for 1-5 hours to increase the average pore size. The specific surface area of the catalyst thus regenerated is 20-200 m 2 / g, the specific pore volume is 0.2-0.8 cm 3 / g, the average pore diameter is 50-200
Figure 00000002
moreover, 50% of the pore volume falls on pores with a diameter of 60-300
Figure 00000003
. The disadvantage of this method is the insufficient depth of removal of compounds of iron and sodium.

Основной задачей предлагаемого решения является полный выжиг остаточного кокса за счет прокалки в присутствии водяного пара, удаление соединений железа и натрия, что приводит к повышению стабильной активности катализатора. The main objective of the proposed solution is the complete burning of residual coke due to calcination in the presence of water vapor, removal of iron and sodium compounds, which leads to an increase in the stable activity of the catalyst.

Предлагаемый способ реактивации отработанного катализатора гидроочистки нефтяных фракций включает прокаливание катализатора во вращающейся барабанной печи в присутствии 10-15% водяного пара при температуре 500-600оС в течение 0,5-2,0 ч с последующей обработкой его азотной или уксусной кислотой при рН 2,5-5,0.The proposed method for reactivating spent hydrotreating catalyst comprises petroleum fractions catalyst calcination in a rotary drum furnace in the presence of 10-15% water vapor at a temperature of 500-600 ° C for 0.5-2.0 hours followed by treating it with nitric acid or acetic acid at pH 2.5-5.0.

При этом происходит лучший контакт поверхности гранул с окислительной средой. Прокалку осуществляют в барабанной печи с разделительными секциями. После прохождения зоны прокалки катализатор через систему бункеров, транспортеров и элеваторов может быть возвращен в барабанную печь для повторения операции. Целью обработки гранул катализатора раствором азотной или уксусной кислоты является восстановление активной фазы металлов. При обработке гранул катализатора раствором кислоты при рН 2,5-5,0 увеличивается удельная поверхность катализатора за счет более полного удаления остаточного кокса из узких пор гранул. In this case, the best contact of the surface of the granules with the oxidizing medium occurs. Calcination is carried out in a drum furnace with dividing sections. After the calcination zone passes, the catalyst through the system of hoppers, conveyors and elevators can be returned to the drum furnace to repeat the operation. The purpose of processing the catalyst granules with a solution of nitric or acetic acid is to restore the active phase of the metals. When processing catalyst granules with an acid solution at pH 2.5-5.0, the specific surface area of the catalyst increases due to a more complete removal of residual coke from the narrow pores of the granules.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что реактивацию отработанного алюмоникельмолибденового катализатора гидроочистки осуществляют путем прокаливания его во вращающейся барабанной печи при температуре 500-600оС в течение 0,5-2,0 ч с последующей обработкой гранул азотной или уксусной кислотой при рН 2,0-5,0. Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию изобретения "новизна".Comparative analysis of the inventive solutions with the prototype shows that the proposed method differs from the known fact that the reactivation of the spent hydroprocessing catalyst alyumonikelmolibdenovogo performed by calcining it in a rotary drum furnace at a temperature of 500-600 ° C for 0.5-2.0 hours followed by treatment with granules with nitric or acetic acid at pH 2.0-5.0. Thus, the claimed method meets the criteria of the invention of "novelty."

П р и м ер 1. Отработанный катализатор (NiO 4,5% МоО3 13,0% Na2O 1,2% Fe2O3 1,3% удельная поверхность 90 мг/г, Kпр 1,8 кг/мм) в количестве 100 кг сушат во вращающейся барабанной сушилке с целью обтирки гранул друг об друга. При этом происходит удаление соединений железа с внешней поверхности гранул. Затем ступенчато температуру в сушилке повышают до 500оС при подаче водяного пара в количестве 12% в течение 2 ч. После выжига остаточного кокса катализатор обрабатывают азотной кислотой при рН 2,5 и сушат подогретым воздухом при 100оC в течение 4 ч. Реактивированный катализатор отсевают от пыли и крошки и затаривают в бочки.PRI me R 1. Spent catalyst (NiO 4.5% MoO 3 13.0% Na 2 O 1.2% Fe 2 O 3 1.3% specific surface 90 mg / g, K pr 1.8 kg / mm) in an amount of 100 kg is dried in a rotary drum dryer to wipe the granules against each other. In this case, iron compounds are removed from the outer surface of the granules. Then stepwise temperature in the dryer was increased to 500 ° C under a steam flow of 12% for 2 hours. After burning out the residual catalyst coke treated with nitric acid at pH 2.5 and dried with warm air at 100 ° C for 4 hours. The reactivated the catalyst is screened out from dust and crumbs and packaged in barrels.

П р и м е р 2. Отработанный катализатор реактивируют по примеру 1, однако подачу водяного пара осуществляют в количестве 10% при 600оС в течение 0,5 ч и обработку уксусной кислотой проводят при рН 5,0.PRI me R 2. The spent catalyst is reactivated according to example 1, however, the supply of water vapor is carried out in an amount of 10% at 600 about C for 0.5 h and the treatment with acetic acid is carried out at pH 5.0.

П р и м е р 3. Отработанный катализатор реактивируют по примеру 1. Однако подачу водяного пара в количестве 15% осуществляют при 560оС в течение 1,0 ч и обработку азотной кислотой проводят при рН 3,5.PRI me R 3. The spent catalyst is reactivated according to example 1. However, the supply of water vapor in the amount of 15% is carried out at 560 about C for 1.0 h and treatment with nitric acid is carried out at pH 3.5.

Полученные образцы-катализаторы были проанализированы на содержание железа, натрия и кокса, а также измерены удельная поверхность и определена каталитическая активность в процессе гидроочистки дизельного топлива (фр. 180-360оС, содержание серы 0,85%) при давлении 3,5 МПа, объемной скорости подачи сырья 4,0 ч-1 и температуре 360оС. Результаты приведены в таблице.The obtained catalyst samples were analyzed for the content of iron, sodium and coke, as well as the specific surface was measured and the catalytic activity was determined during the hydrotreatment of diesel fuel (fr. 180-360 о С, sulfur content 0.85%) at a pressure of 3.5 MPa volumetric feed rate of 4.0 h -1 and a temperature of 360 about C. The results are shown in the table.

Из результатов испытаний видно, что осуществление реактивации по предлагаемому способу позволяет снизить содержание вредных примесей в катализаторе (железа и натрия), удалить кокс с поверхности гранул и тем самым восстановить активность образца катализатора. From the test results it is seen that the implementation of the reactivation of the proposed method allows to reduce the content of harmful impurities in the catalyst (iron and sodium), remove coke from the surface of the granules and thereby restore the activity of the catalyst sample.

Claims (1)

СПОСОБ РЕАКТИВАЦИИ ОТРАБОТАННОГО КАТАЛИЗАТОРА ГИДРООЧИСТКИ НЕФТЯНЫХ ФРАКЦИЙ путем прокаливания его при повышенной температуре, отличающийся тем, что прокаливание катализатора осуществляют во вращающейся барабанной печи в присутствии 10 15% водяного пара при 500 600oС в течение 0,5 2,0 ч с последующей обработкой его азотной или уксусной кислотой при рН 2,5 5,0.METHOD OF REACTIVATION OF THE WASTE CATALYST OF HYDROCHINING OIL FRACTIONS by calcining it at elevated temperature, characterized in that the calcination of the catalyst is carried out in a rotary drum furnace in the presence of 10 15% water vapor at 500 600 o C for 0.5 2.0 hours followed by its processing nitric or acetic acid at a pH of 2.5 to 5.0.
RU92010733A 1992-12-07 1992-12-07 Method for reactivation of used catalyst for hydraulic treatment of oil fraction RU2035223C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU92010733A RU2035223C1 (en) 1992-12-07 1992-12-07 Method for reactivation of used catalyst for hydraulic treatment of oil fraction

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU92010733A RU2035223C1 (en) 1992-12-07 1992-12-07 Method for reactivation of used catalyst for hydraulic treatment of oil fraction

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2035223C1 true RU2035223C1 (en) 1995-05-20
RU92010733A RU92010733A (en) 1996-12-20

Family

ID=20133256

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU92010733A RU2035223C1 (en) 1992-12-07 1992-12-07 Method for reactivation of used catalyst for hydraulic treatment of oil fraction

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2035223C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU182765U1 (en) * 2017-09-06 2018-08-30 ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "Сервис Катализаторных Систем" DEVICE FOR HEATING BULK MATERIALS
RU2737261C1 (en) * 2019-06-10 2020-11-26 Общество с ограниченной ответственностью "ЦЕОХИМ" Method of increasing activity of regenerated catalyst for hydrofining of hydrocarbon material

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Нисимура Ясухико, Ягю Кунио "Ароматикусу, Aromatics", 1982, 34, N 3 - 4, 51 - 54. *
2. Патент США N 4698321, кл. 502/25, 1987. *
3. Jeorge Z.M., Monainmed P, Tower R, Proc. 9 th, 1988. voli - ottawa, 1988, с.230-237. *
4. Патент США N 4678557, кл. 208/112, 1987. *
5. Патент США N 4975399, кл. 502/38, 1990. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU182765U1 (en) * 2017-09-06 2018-08-30 ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "Сервис Катализаторных Систем" DEVICE FOR HEATING BULK MATERIALS
RU2737261C1 (en) * 2019-06-10 2020-11-26 Общество с ограниченной ответственностью "ЦЕОХИМ" Method of increasing activity of regenerated catalyst for hydrofining of hydrocarbon material

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1189847A (en) Process for hydrocracking heavy hydrocarbon oils and catalyst therefor
US4830997A (en) Process for regenerating used catalysts by means of hydrogen peroxide aqueous solution stabilized with an organic compound
GB2108861A (en) Catalyst regeneration process including metal contaminants removal
JPH09173849A (en) Preparation of hydroprocessing catalyst from waste hydroprocessing catalyst
US8222180B2 (en) Adsorbent composition for removal of refractory sulphur compounds from refinery streams and process thereof
KR20010101813A (en) Preparation of a hydrotreating catalyst
US10512906B2 (en) In-situ washing procedure to recover the catalytic activity of a deactivated hydrodesulfurization catalyst
JPH0824847B2 (en) Regeneration method of alumina-based waste catalyst
JPH05192591A (en) Method for reactivating waste alumina supported hydrogenating catalyst
JP2000210565A (en) Catalyst for hydrogenation and hydrogenation method
JPH07116524A (en) Method for reactivation of waste catalyst for hydrogenation treatment carrying alumina
JP4773634B2 (en) Two-stage hydroprocessing method for heavy hydrocarbon oil
JPH05123586A (en) Regeneration of catalyst for hydrogenation of hydrocarbon oil
KR101458817B1 (en) Method for preparing regenerated or remanufactured catalyst for hydortreating of heavy residue
Stanislaus et al. Studies on the rejuvenation of spent catalysts: effectiveness and selectivity in the removal of foulant metals from spent hydroprocessing catalysts in coked and decoked forms
US4442221A (en) Process for regenerating a spent copper composite sulfur sorbent
JP3715893B2 (en) Method for regenerating hydrotreating catalyst
RU2035223C1 (en) Method for reactivation of used catalyst for hydraulic treatment of oil fraction
AU2001273567A1 (en) Regeneration of iron-based hydrogen sulfide sorbents
CN107638889B (en) Method for regenerating waste hydrogenation catalyst
KR101430408B1 (en) Method for hydortreating of heavy residue by using regenerated or remanufactured catalyst
US4272401A (en) Regeneration of spent hydrodesulfurization catalyst with heteropoly acids
NO146847B (en) CATALYST FOR TREATING HYDROCARBON OILS WITH HYDROGEN, AND USE OF THE CATALYST
WO1987001303A1 (en) Removal of inorganic contaminants from catalysts
CN113383056A (en) Process for hydrodesulphurization of gasoline cuts containing sulphur olefins using regenerated catalyst