RU2288035C1 - Presulfidized catalyst for hydrofining of petroleum fractions - Google Patents
Presulfidized catalyst for hydrofining of petroleum fractions Download PDFInfo
- Publication number
- RU2288035C1 RU2288035C1 RU2005137378/04A RU2005137378A RU2288035C1 RU 2288035 C1 RU2288035 C1 RU 2288035C1 RU 2005137378/04 A RU2005137378/04 A RU 2005137378/04A RU 2005137378 A RU2005137378 A RU 2005137378A RU 2288035 C1 RU2288035 C1 RU 2288035C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- catalyst
- temperature
- hydrogen sulfide
- catalysts
- sulfur
- Prior art date
Links
Landscapes
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к разработке катализаторов, предназначенных для использования в процессах гидроочистки нефтяных фракций.The invention relates to the field of oil refining, in particular to the development of catalysts for use in the hydrotreatment of petroleum fractions.
Из патента №2197323 (RU, В 01 J 23/88, опубл. 27.01.03) известен катализатор гидроочистки нефтяных фракций, который имеет следующий компонентный состав, масс.%:From patent No. 2197323 (RU, B 01 J 23/88, publ. 27.01.03), a catalyst for hydrotreating oil fractions is known, which has the following component composition, wt.%:
В качестве гидроксида алюминия используют продукт дегидратации рентгеноаморфного слоистого соединения алюминия формулы:As aluminum hydroxide, a dehydration product of an X-ray amorphous layered aluminum compound of the formula is used:
Al2O3n·H2O,Al 2 O 3n · H 2 O,
где n=0,3-1,5.where n = 0.3-1.5.
Модифицирующим соединением служит одно соединение, выбранное из групп: фосфор, фтор, бор.A modifying compound is one compound selected from the groups: phosphorus, fluorine, boron.
В патенте №2102146 (RU, МПК7 В 01 J 37/04, опубл. 20.01.98., Бюл.2) описан катализатор гидроочистки нефтяных фракций, состав которого включает алюмооксидный носитель, оксиды бора, молибдена, никеля и фосфора.The patent No. 2102146 (RU, IPC 7 01 J 37/04, publ. 20.01.98., Bull. 2) describes a catalyst for hydrotreating oil fractions, the composition of which includes an alumina carrier, oxides of boron, molybdenum, nickel and phosphorus.
Полученный катализатор имеет индекс прочности 2,2-2,5 кг/мм диаметра гранулы и обеспечивает степень обессеривания при температуре 335°С на уровне 91,9%. При гидроочистке бензолтолуольной фракции степень обессеривания при температуре 250°С составляет 75,0%. Из-за закоксовывания катализатора существует настоятельная потребность водородной активации 3-4 раза в год с целью восстановления активности катализатора.The resulting catalyst has a strength index of 2.2-2.5 kg / mm of the diameter of the granule and provides a degree of desulfurization at a temperature of 335 ° C at the level of 91.9%. When hydrotreating the benzene-toluene fraction, the degree of desulfurization at a temperature of 250 ° C is 75.0%. Due to coking of the catalyst, there is an urgent need for hydrogen activation 3-4 times a year in order to restore the activity of the catalyst.
Общими признаками известного и заявляемых катализаторов является содержание в их составе оксидов кобальта, молибдена, оксида алюминия и модифицирующих соединений.Common features of the known and claimed catalysts is the content of cobalt, molybdenum, aluminum oxide and modifying compounds in their composition.
Практика показала, что оптимальную активность описанных выше катализаторов обеспечивают за счет их полного сульфидирования. Процесс сульфидирования и активацию катализаторов осуществляют в каталитическом реакторе либо вне его с использованием сульфидирующих агентов и водорода. В качестве сульфидирующих агентов применяют газовую смесь сероводорода и водорода, сырье в смеси с осерняющим соединением, элементную серу и др.Practice has shown that the optimal activity of the catalysts described above is ensured by their complete sulfidation. The process of sulfidation and activation of the catalysts is carried out in a catalytic reactor or outside it using sulfidizing agents and hydrogen. As sulfidizing agents, a gas mixture of hydrogen sulfide and hydrogen, raw materials in a mixture with a sulfurizing compound, elemental sulfur, etc. are used.
Получение сероводородсодержащего газа, необходимого для осернения катализаторов, загружаемых в реакторы гидроочистки, связано с большими технологическими трудностями. Среди вариантов использования различных серосодержащих соединений, являющихся источником образования сероводорода, наиболее приемлем вариант использования элементной серы, загружаемой совместно с катализатором. Расплавленная сера при температурах выше 120°С способна быстро внедряться в поры катализатора и при охлаждении оставаться в нем. В атмосфере водородсодержащего газа происходит гидрирование адсорбированной серы с образованием сероводорода, взаимодействующего с катализатором с образованием сульфидов металлов, входящих в состав катализаторов.The production of hydrogen sulfide-containing gas, necessary for the sulfurization of the catalysts loaded into the hydrotreatment reactors, is associated with great technological difficulties. Among the options for using various sulfur-containing compounds, which are the source of the formation of hydrogen sulfide, the most acceptable option is the use of elemental sulfur, loaded together with the catalyst. At temperatures above 120 ° C, molten sulfur is able to quickly penetrate into the pores of the catalyst and remain in it when cooled. In the atmosphere of a hydrogen-containing gas, hydrogenation of adsorbed sulfur occurs with the formation of hydrogen sulfide, which interacts with the catalyst with the formation of metal sulfides that make up the catalysts.
Из статьи (Р.К.Насиров, С.А.Дианова, Н.А.Ковальчук, И.Р.Насиров - Предсульфидирование катализаторов гидроочистки, - «Химия и технология топлив и масел», 1998, №6, с.19-22) известны предсульфидированные катализаторы, полученные в результате предварительной пропитки катализатора гидроочистки сероорганическими соединениями вне технологической установки.From the article (R.K. Nasirov, S.A. Dianova, N.A. Kovalchuk, I.R. Nasirov - Presulfidation of Hydrotreating Catalysts, - “Chemistry and Technology of Fuels and Oils”, 1998, No. 6, p.19- 22) known pre-sulfidized catalysts obtained by pre-impregnation of the hydrotreating catalyst with organosulfur compounds outside the process plant.
Реакции сульфидирования между оксидами металлов и сероводородом, выделяющимся в процессе разложения или гидрогенолиза сероорганических соединений, заключается в замещении кислорода оксидами металлов на серу с выделением воды. При этом в зависимости от природы сернистого соединения может происходить в большей или меньшей степени закоксовывание катализатора. В случае использование в процессе сульфидирования сероводородсодержащего газа отложений «кокса» на поверхности катализатора не происходит.The sulfidation reaction between metal oxides and hydrogen sulfide released during the decomposition or hydrogenolysis of organosulfur compounds consists in the replacement of oxygen by metal oxides to sulfur with the release of water. Moreover, depending on the nature of the sulfur compound, coking of the catalyst can occur to a greater or lesser extent. In the case of the use of coke deposits on the surface of the catalyst in the process of sulfiding a hydrogen sulfide-containing gas, it does not occur.
Основными недостатками катализаторов, предсульфидированных сероуглеродом, являются экологические проблемы.The main disadvantages of the catalysts, pre-sulfidized by carbon disulfide, are environmental problems.
Известный из патента US 4530917 предосерненный катализатор очистки углеводородов изготавливают вне каталитического реактора путем его контактирования с полисульфидами с общей формулой R-S(n)-R1, где n - целое число от 3 до 20, R и R1 - каждый из органических радикалов, имеющих от 1 до 140 атомов углерода, R1 может быть атомом водорода. В качестве промотора к полисульфидам рекомендуют добавлять какой-либо альдегид, или спирт, или кетон, или органическую кислоту. Данные предсульфидированные катализаторы во время их использования в процессе гидроочистки активируют водородом при загрузке углеводородов в реактор.The pre-sulfurized hydrocarbon purification catalyst known from US Pat. No. 4,530,917 is made outside the catalytic reactor by contacting it with polysulfides of the general formula RS (n) -R 1 , where n is an integer from 3 to 20, R and R 1 are each of organic radicals having from 1 to 140 carbon atoms, R 1 may be a hydrogen atom. As a promoter, it is recommended to add any aldehyde, or alcohol, or ketone, or organic acid to the polysulfides. These pre-sulfidized catalysts, during their use in the hydrotreatment process, are activated with hydrogen when hydrocarbons are loaded into the reactor.
Известные из FR 2584311 катализаторы нефтепереработки, включающие носитель и окиси активных металлов, подвергают предварительному сульфидированию следующим образом. На первом этапе в каталитическую массу вводят сернистое соединение на основе органических полисульфидов. На второй стадии осуществляют сульфидирование окисей активных металлов в присутствии водорода при температуре ниже 275°С. Активацию катализатора осуществляют водородом при температуре выше 275°С.Petroleum refining catalysts known from FR 2584311, including a support and active metal oxides, are subjected to preliminary sulfidation as follows. At the first stage, a sulfur compound based on organic polysulfides is introduced into the catalytic mass. In the second stage, sulfide oxidation of the active metal oxides in the presence of hydrogen is carried out at a temperature below 275 ° C. The activation of the catalyst is carried out with hydrogen at a temperature above 275 ° C.
Из FR 2680704 известен катализатор для переработки углеводородов, содержащий носитель, основанный, как минимум, на одной окиси металла или металлоида, и, как минимум, один активный металл. Предсульфидирование данного катализатора осуществляют в несколько стадий. На первой, вне каталитического реактора, катализатор обрабатывают, как минимум, одним сульфирующим веществом (например, органическим полисульфидом) при температуре от 0 до 5°С в присутствии водорода. На второй стадии катализатор, полученный на первой стадии, обрабатывают в присутствии водорода, или водяного пара, или влажного инертного газа также вне реактора или в каталитическом реакторе. На первой стадии рекомендуют добавлять в безводной органической среде от 0,1 до 10 масс.% галоген- либо фосфорсодержащие соединения.A hydrocarbon processing catalyst is known from FR 2680704, comprising a support based on at least one metal or metalloid oxide and at least one active metal. The sulfonation of this catalyst is carried out in several stages. In the first, outside the catalytic reactor, the catalyst is treated with at least one sulfonating agent (for example, organic polysulfide) at a temperature of from 0 to 5 ° C in the presence of hydrogen. In the second stage, the catalyst obtained in the first stage is treated in the presence of hydrogen, or water vapor, or a moist inert gas also outside the reactor or in a catalytic reactor. At the first stage, it is recommended to add from 0.1 to 10 wt.% Halogen or phosphorus-containing compounds in an anhydrous organic medium.
Из (Hallie Harman - Oil and Gas J., 1982, v.20, №51, р.69-74) известны предсульфидированные катализаторы, для изготовления которых также используют органические полисульфиды, в частности ди-трет-нонилполисульфид.From (Hallie Harman - Oil and Gas J., 1982, v. 20, No. 51, p. 69-74), pre-sulfidated catalysts are known, for the manufacture of which organic polysulfides, in particular di-tert-nonyl polysulfide, are also used.
Известные из (Р.К.Насиров, С.А.Дианова, Н.А.Ковальчук, И.Р.Насиров - Предсульфидирование катализаторов гидроочистки, - «Химия и технология топлив и масел», 1998, №6, с.19-22) предсульфидированные катализаторы гидроочистки получают по технологии Sulfikat фирмы «Eurecat» путем пропитки катализатора органическим полисульфидным соединением и его выдержки при повышенной температуре. Активацию предсульфидированных катализаторов осуществляют в каталитическом реакторе водородом при температуре 300-350°С. Активные металлы (молибден, кобальт, никель) в предсульфидированных по данной технологии катализаторах находятся в форме стабильного промежуточного оксисульфида.Known from (R.K. Nasirov, S.A. Dianova, N.A. Kovalchuk, I.R. Nasirov - Presulfidation of Hydrotreating Catalysts, - “Chemistry and Technology of Fuels and Oils”, 1998, No. 6, p.19- 22) pre-sulfidized hydrotreating catalysts are prepared according to Eurecat Sulfikat technology by impregnating the catalyst with an organic polysulfide compound and holding it at elevated temperature. The activation of the pre-sulfidized catalysts is carried out in a catalytic reactor with hydrogen at a temperature of 300-350 ° C. Active metals (molybdenum, cobalt, nickel) in the catalysts pre-sulfidized by this technology are in the form of a stable intermediate oxysulfide.
Основными недостатками предсульфидированных данными агентами катализаторов является высокая стоимость получаемой при этом серы и необходимость строгого поддерживания температуры процесса гидроочистки в определенном интервале.The main disadvantages of the catalysts pre-sulfided by these agents are the high cost of the sulfur obtained and the need to strictly maintain the temperature of the hydrotreating process in a certain range.
Из патента US 4177136 известен катализатор гидроочистки, предварительно осерненный элементной серой, а из патента US 5041404 - катализатор гидроочистки, гидрокрекинга или очистки хвостовых газов, предварительно сульфидированный путем поэтапного контактирования катализатора также с элементной серой при температуре ниже температуры плавления серы, нагревания полученной сернисто-катализаторной смеси до температуры выше температуры плавления серы. При этом, прежде чем нагреть смесь до температуры выше температуры плавления серы, рекомендуют сначала смешивать сернисто-катализаторную смесь с одним веществом, выбранным из группы высококипящих масел или углеводородных растворителей, чтобы образовалась увлажненная смесь.A hydrotreating catalyst pre-sulfurized with elemental sulfur is known from US Pat. No. 4,177,136, and a hydrotreating, hydrocracking or tail gas catalyst pre-sulfidized by phased contacting the catalyst also with elemental sulfur at a temperature lower than the melting point of sulfur, heating the resulting sulfur-catalyst catalyst is known from US Pat. No. 4,177,136. mixture to a temperature above the melting point of sulfur. In this case, before heating the mixture to a temperature above the melting point of sulfur, it is recommended to first mix the sulfur-catalyst mixture with one substance selected from the group of high boiling oils or hydrocarbon solvents to form a moistened mixture.
Общими признаками описанных выше известных и заявляемого катализаторов является то, что они представляют собой алюмокобальтмолибденовые системы, активные компоненты которой переведены в рабочую сульфидную форму.Common features of the above known and the claimed catalysts is that they are alumocobalt-molybdenum systems, the active components of which are converted into a working sulfide form.
Из (Р.К.Насиров, С.А.Дианова, Н.А.Ковальчук, И.Р.Насиров - Предсульфидирование катализаторов гидроочистки. - «Химия и технология топлив и масел», 1998, №6, с 19-22) известен предсульфидированный алюмокобальтмолибденовый катализатор гидроочистки нефтяных фракций, полученный с использованием в качестве сульфидирующего агента элементной серы. Процесс сульфидирования осуществляют при температуре 120-180°С. Охлаждение катализатора осуществляют в токе азота. Активацию загруженного в каталитический реактор предсульфидированного катализатора осуществляют водородом. Данный катализатор гидроочистки с содержанием серы 10% (от исходного катализатора) испытывают в процессе гидрообессеривания прямогонной дизельной фракции при следующих технологических параметрах: давление водорода - 3 МПа, объемная скорость подачи сырья - 3 ч-1, водород: сырье - 200 м3/м3, температура - 320, 330, 340, 350, 360°С. Прямогонная дизельная фракция характеризуется следующими показателями: плотность - 843 кг/м3 при 20°С, фракционный состав, °С: н.к. - 179, 50% - 286, 90% - 360, к.к. - 367, содержание серы 1,2 мас.%.From (R.K. Nasirov, S. A. Dianova, N. A. Kovalchuk, I. R. Nasirov - Presulfidation of Hydrotreating Catalysts. - “Chemistry and Technology of Fuels and Oils”, 1998, No. 6, from 19-22) A pre-sulfidized alumina-cobalt-molybdenum hydrotreating catalyst for petroleum fractions is known, obtained using elemental sulfur as a sulfiding agent. The sulfidation process is carried out at a temperature of 120-180 ° C. The cooling of the catalyst is carried out in a stream of nitrogen. The activation of the pre-sulfidated catalyst loaded into the catalytic reactor is carried out with hydrogen. This hydrotreating catalyst with a sulfur content of 10% (from the initial catalyst) is tested in the process of desulfurization of a straight-run diesel fraction with the following technological parameters: hydrogen pressure - 3 MPa, bulk feed rate - 3 h -1 , hydrogen: feed - 200 m 3 / m 3 , temperature - 320, 330, 340, 350, 360 ° С. Straight run diesel fraction is characterized by the following indicators: density - 843 kg / m 3 at 20 ° C, fractional composition, ° C: n.k. - 179, 50% - 286, 90% - 360, c.k. - 367, sulfur content 1.2 wt.%.
Конверсию сырья 95% при гидрообессеривании в присутствии предсульфидированного катализатора достигают при температуре 350°С.The conversion of raw materials 95% during hydrodesulfurization in the presence of a pre-sulfidized catalyst is achieved at a temperature of 350 ° C.
Недостатками известного катализатора являются:The disadvantages of the known catalyst are:
- сложность и продолжительность технологии изготовления предсульфидированного элементной серой катализатора,- the complexity and duration of the manufacturing technology of the pre-sulfided elemental sulfur catalyst,
- необходимость тщательного равномерного распределения элементной серы по слою катализатора (практически невозможно) с использованием ручного труда,- the need for careful uniform distribution of elemental sulfur over the catalyst layer (almost impossible) using manual labor,
- неравномерное сульфидирование обрабатываемого элементной серой катализатора,- uneven sulfidation of the elemental sulfur-treated catalyst,
- возможность чрезмерного перегрева катализатора и необходимость строгого поддерживания температурного режима по всему объему и высоте слоя катализатора,- the possibility of excessive overheating of the catalyst and the need to strictly maintain the temperature regime throughout the volume and height of the catalyst layer,
- возникновение труднорегулируемых температурных вспышек, обуславливающих дезактивацию катализатора за счет восстановления оксидов гидрирующих металлов до неактивного металлического состояния,- the occurrence of difficult to control temperature flashes causing catalyst deactivation due to the reduction of the oxides of hydrogenating metals to an inactive metal state,
- спекаемость используемой для сульфидирования элементной серы,- sinterability used for sulfidation of elemental sulfur,
- накопление в слое катализатора воды и возможность нарушения физической целостности гранул (растрескивание) и рабочей пористой структуры катализатора.- accumulation of water in the catalyst bed and the possibility of violating the physical integrity of the granules (cracking) and the working porous structure of the catalyst.
Ближайшим (прототип) к заявляемому предсульфидированному катализатору гидроочистки нефтяных фракций по технической сущности и достигаемому результату является предсульфидированный алюмокобальтмолибденовый катализатор для процессов гидропереработки нефтяного сырья, известный из патента №2185242 (RU, МПК7 B 01 J 37/20, C 10 G 45/08, опубл. 20.07.2002). Процесс активации известного катализатора, содержащего СоО, МоО3, Р2O5, В2O5, Al2О3, включает его обработку элементарной серой, загружаемой послойно в количестве 1,0-2,5% от массы катализатора, который нагревают до 120-140°С с последующей обработкой катализатора сероводородсодержащим газом при температуре 150-175°С и дизельным топливом при температуре 250-330°С.The closest (prototype) to the claimed pre-sulfidized catalyst for hydrotreating petroleum fractions according to the technical nature and the achieved result is a pre-sulfidized alumina-cobalt-molybdenum catalyst for petroleum hydroprocessing, known from patent No. 2185242 (RU, IPC 7 B 01 J 37/20, C 10 G 45/08 , published on July 20, 2002). The activation process of a known catalyst containing CoO, MoO 3 , P 2 O 5 , B 2 O 5 , Al 2 O 3 , includes its treatment with elemental sulfur, loaded in layers in an amount of 1.0-2.5% by weight of the catalyst, which is heated up to 120-140 ° С followed by treatment of the catalyst with hydrogen sulfide-containing gas at a temperature of 150-175 ° С and diesel fuel at a temperature of 250-330 ° С.
Активация катализатора описанным способом позволяет улучшить механические свойства катализатора и повысить его активность при переработке тяжелых видов нефтяного сырья.The activation of the catalyst in the described way allows to improve the mechanical properties of the catalyst and increase its activity in the processing of heavy types of petroleum feed.
Недостатки прототипа заключаются в:The disadvantages of the prototype are:
- сложной технологии процесса активации катализатора,- complex technology of the catalyst activation process,
- использовании ручного труда при распределении элементной серы по слою катализатора,- the use of manual labor in the distribution of elemental sulfur over the catalyst bed,
- неравномерном сульфидировании обрабатываемого элементной серой катализатора,- uneven sulfidation of the elemental sulfur-treated catalyst,
- необходимости строгого поддерживания температурного режима по всему объему и высоте слоя катализатора.- the need for strict maintenance of temperature over the entire volume and height of the catalyst layer.
Задача настоящего изобретения заключается в расширении ассортимента с хорошими каталитическими свойствами предсульфидированных катализаторов и сульфидирующих агентов, пригодных для сульфидирования катализаторов вне каталитического реактора.An object of the present invention is to expand the assortment with good catalytic properties of pre-sulfidated catalysts and sulfidizing agents suitable for sulfidizing catalysts outside a catalytic reactor.
Технический результат изобретения заключается в:The technical result of the invention is:
- упрощении технологии изготовления предсульфидированного катализатора,- simplifying the manufacturing technology of the pre-sulfidized catalyst,
- исключении ручного труда обслуживающего технологическую установку персонала и исключении непосредственного контакта персонала с осерняющим агентом,- the exclusion of manual labor of personnel servicing the technological installation and the exclusion of direct contact of personnel with the impurity agent,
- более однородном и равномерном сульфидировании обрабатываемого катализатора,- more uniform and uniform sulfidation of the treated catalyst,
- проведении процесса сульфидирования в более широком интервале температур,- carrying out the sulfidation process in a wider temperature range,
- предотвращении спекаемости получаемой в процессе сульфидирования сероводородом серы, т.к. она немедленно реагирует с активными компонентами катализатора,- preventing sintering obtained in the process of sulfidation of hydrogen sulfide sulfur, because it reacts immediately with the active components of the catalyst,
- предотвращении накопления в слое катализатора воды и предотвращении возможности за счет этого дезактивации катализатора,- preventing the accumulation of water in the catalyst bed and preventing the possibility due to this deactivation of the catalyst,
- получении предосерненного катализатора гидроочистки с сохранением хороших каталитических свойств, характеризующихся высокой прочностью и более равномерным распределением серы в порах катализатора,- obtaining pre-grained hydrotreating catalyst while maintaining good catalytic properties, characterized by high strength and a more uniform distribution of sulfur in the pores of the catalyst,
- предотвращении отложения «кокса» на поверхности катализатора,- preventing deposition of "coke" on the surface of the catalyst,
- уменьшении продолжительности процесса сульфидирования, т.к. пропускаемый сероводород быстро взаимодействует с катализатором с образованием сульфидов металлов, входящих в его состав.- reducing the duration of the sulfidation process, because Passed hydrogen sulfide quickly interacts with the catalyst with the formation of metal sulfides included in its composition.
Улучшения потребительских и эксплуатационных свойств предлагаемого катализатора достигают за счет сокращения продолжительности активации катализатора, возможности уменьшения начальной температуры процесса гидроочистки, более полного использования рабочего объема каталитического реактора, увеличения межрегенерационного цикла, предотвращения коррозии промышленного реактора.Improving the consumer and operational properties of the proposed catalyst is achieved by reducing the duration of activation of the catalyst, the possibility of reducing the initial temperature of the hydrotreating process, more fully using the working volume of the catalytic reactor, increasing the inter-regeneration cycle, and preventing corrosion of the industrial reactor.
Заявляемый технический результат от реализации содержащего нанесенные на оксид алюминия кобальт, молибден, фосфор и бор предсульфидированного катализатора гидроочистки нефтяных фракций, активные компоненты которого переведены в рабочую сульфидную форму с использованием сульфидирующего агента, достигают за счет того, что в качестве сульфидирующего агента используют сероводород при температуре сульфидирования 80-500°С и объемной скорости подачи сероводорода 0,02-6,00 ч-1, а катализатор дополнительно содержит оксид лантана при следующем соотношении компонентов, мас.%:The claimed technical result from the implementation of containing on the alumina cobalt, molybdenum, phosphorus and boron pre-sulfidized hydrotreating catalyst for oil fractions, the active components of which are converted to a working sulfide form using a sulfidizing agent, is achieved due to the fact that sulfide is used as a sulfiding agent at a temperature sulfiding 80-500 ° C and the volumetric feed rate of hydrogen sulfide 0,02-6,00 h -1 and the catalyst additionally contains lanthanum oxide with the next . Regard, wt%:
Сопоставительный анализ прототипа и заявляемого изобретения показывает, что общими признаками известного и заявляемого предсульфидированных катализаторов гидроочистки нефтяных фракций является их основа, содержащая нанесенные на оксид алюминия кобальт, молибден, фосфор и бор, активные компоненты которой переведены в рабочую сульфидную форму с использованием сульфидирующего агента.A comparative analysis of the prototype and the claimed invention shows that the common features of the known and claimed pre-sulfidized catalysts for hydrotreating oil fractions are their base containing cobalt, molybdenum, phosphorus and boron deposited on alumina, the active components of which are converted into a working sulfide form using a sulfiding agent.
Отличие заявляемого катализатора от известного заключается в том, что в качестве сульфидирующего агента используют сероводород при температуре сульфидирования 80-500°С и объемной скорости подачи сероводорода 0,02-6,00 ч-1, а катализатор дополнительно включает оксид лантана при следующем соотношении компонентов, мас.%:The difference between the claimed catalyst and the known one is that hydrogen sulfide is used as a sulfidizing agent at a sulfidation temperature of 80-500 ° C and a space velocity of hydrogen sulfide supply of 0.02-6.00 h -1 , and the catalyst further includes lanthanum oxide in the following ratio of components , wt.%:
Кроме того, характерной особенностью катализатора является наличие смеси сульфидов и оксидов.In addition, a characteristic feature of the catalyst is the presence of a mixture of sulfides and oxides.
Предлагаемый предсульфидированный катализатор гидроочистки характеризуется улучшенными эксплуатационными и потребительскими свойствами, высокой прочностью, равномерным распределением серы в порах катализатора, хорошей гидрообессеривающей активностью при переработке нефтяного сырья, содержащего большие количества непредельных углеводородов.The proposed pre-sulfidized hydrotreating catalyst is characterized by improved operational and consumer properties, high strength, uniform distribution of sulfur in the pores of the catalyst, good hydrodesulfurization activity in the processing of petroleum feed containing large amounts of unsaturated hydrocarbons.
Реализация предлагаемого катализатора позволяет сократить продолжительность активации катализатора, уменьшить начальную температуру процесса гидроочистки, более полно использовать рабочий объем каталитического реактора, увеличить межрегенерационный цикл, предотвратить коррозию промышленного реактора, уменьшить продолжительность процесса сульфидирования, т.к. пропускаемый сероводород быстро взаимодействует с катализатором с образованием сульфидов металлов, входящих в его состав.The implementation of the proposed catalyst allows to reduce the duration of activation of the catalyst, reduce the initial temperature of the hydrotreating process, more fully use the working volume of the catalytic reactor, increase the inter-regeneration cycle, prevent corrosion of the industrial reactor, and reduce the duration of the sulfidation process, because Passed hydrogen sulfide quickly interacts with the catalyst with the formation of metal sulfides included in its composition.
В случае использование в процессе сульфидирования сероводородсодержащего газа не происходит отложение «кокса» на поверхности катализатора.If sulfide-containing gas is used in the sulfidation process, no coke is deposited on the catalyst surface.
Возможность реализации изобретения иллюстрируется следующими примерами.The possibility of implementing the invention is illustrated by the following examples.
Пример 1. Приготовление катализатора.Example 1. Preparation of the catalyst.
Катализатор готовят путем смешения 38,8 кг гидроксида алюминия бемитной структуры с 0,43 кг борной кислоты и 1,3 кг азотнокислого раствора карбоната лантана. Полученную массу перемешивают при температуре 30°С в течение 15 минут. После получения однородной массы добавляют 1,5 дм3 25%-ного водного аммиака и массу перемешивают при 80°С в течение 20 минут. Готовую массу с содержанием сухого вещества 50% формуют в гранулы диаметром 1,7 мм. Сформованные гранулы сушат в течение 5 часов при температуре 120-200°С, а затем прокаливают при температуре 450°С в течение 5 часов.The catalyst is prepared by mixing 38.8 kg of aluminum hydroxide boehmite structure with 0.43 kg of boric acid and 1.3 kg of nitric acid solution of lanthanum carbonate. The resulting mass is stirred at a temperature of 30 ° C for 15 minutes. After obtaining a homogeneous mass, add 1.5 DM 3 25% aqueous ammonia and the mass is stirred at 80 ° C for 20 minutes. The finished mass with a dry matter content of 50% is molded into granules with a diameter of 1.7 mm The formed granules are dried for 5 hours at a temperature of 120-200 ° C, and then calcined at a temperature of 450 ° C for 5 hours.
Одновременно готовят пропиточный раствор: в растворитель (емкость) заливают 25 дм3 воды, добавляют 1,7 дм3 ортофосфорной кислоты и 5,6 кг азотнокислого кобальта при непрерывном перемешивании при температуре 40°С. В полученный раствор при рН 3,5 загружают 6,5 кг парамолибдата аммония.At the same time, an impregnating solution is prepared: 25 dm 3 of water is poured into the solvent (tank), 1.7 dm 3 of phosphoric acid and 5.6 kg of cobalt nitrate are added with continuous stirring at a temperature of 40 ° C. 6.5 kg of ammonium paramolybdate are charged into the resulting solution at pH 3.5.
Далее проводят пропитку гранул катализатора соединениями активных компонентов, которую осуществляют следующим образом. В емкость загружают расчетное количество полученного описанным выше способом катализатора, после чего из мерника добавляют расчетное количество пропиточного раствора (40°С, рН 3,5), содержащего азотнокислый кобальт, парамолибдат аммония и фосфорную кислоту. Пропитанный соединениями активных компонентов катализатор сушат при температуре 150°С и прокаливают при температуре 450°С.Next, the granules of the catalyst are impregnated with compounds of the active components, which is carried out as follows. The calculated amount of the catalyst obtained by the method described above is loaded into the container, after which the calculated amount of an impregnating solution (40 ° C, pH 3.5) containing cobalt nitrate, ammonium paramolybdate and phosphoric acid is added from the measuring device. The catalyst impregnated with compounds of active components is dried at a temperature of 150 ° C and calcined at a temperature of 450 ° C.
Получают катализатор при следующем соотношении компонентов, мас.%:Get the catalyst in the following ratio of components, wt.%:
Пример 2. Сульфидирование катализатора.Example 2. Sulfidation of the catalyst.
Приготовленный описанным выше способом по примеру 1 катализатор контактируют с сероводородом при атмосферном давлении. Температура сульфидирования составляет 120°С по всей длине реактора. Сульфидирование осуществляют в периодическом режиме в течение 10 часов при объемной скорости подачи сероводорода 0,05 ч-1.Prepared by the method described above in example 1, the catalyst is contacted with hydrogen sulfide at atmospheric pressure. The sulfidation temperature is 120 ° C. over the entire length of the reactor. Sulfidation is carried out in batch mode for 10 hours at a volumetric rate of hydrogen sulfide feed of 0.05 h -1 .
Получают предсульфидированный катализатор при следующем соотношении компонентов, мас.%:Get pre-sulfidized catalyst in the following ratio, wt.%:
Катализатор содержит 3,9 масс.% серы, имеет индекс прочности 2,2 кг/мм диаметра гранулы (норма не менее 2,0 кг/мм), насыпную плотность 0,7 г/см3.The catalyst contains 3.9 wt.% Sulfur, has a strength index of 2.2 kg / mm of the diameter of the granule (norm at least 2.0 kg / mm), bulk density of 0.7 g / cm 3 .
Пример 3.Example 3
Изготовленный по примеру 2 предсульфидированный катализатор, имеющий описанные выше характеристики, испытывают при гидроочистке дизельного топлива. Условия и результаты испытания предсульфидированного катализатора представлены в следующей таблице. Для сравнения и в качестве контроля приведены данные процесса гидрообессеривания в присутствии заявляемого катализатора и на катализаторе, сульфидированном элементной серой.The pre-sulfidized catalyst prepared according to Example 2, having the characteristics described above, is tested during hydrotreatment of diesel fuel. The conditions and test results of the pre-sulfided catalyst are presented in the following table. For comparison and as a control, data are given on the hydrodesulfurization process in the presence of the inventive catalyst and on a catalyst sulfated with elemental sulfur.
Из данных таблицы следует, что заявляемый катализатор имеет каталитическую активность на уровне катализатора, сульфидированного элементной серой. При этом обеспечивается 84,0-87,0%-ная глубина удаления сернистых соединений.From the data of the table it follows that the inventive catalyst has a catalytic activity at the level of a catalyst sulfated with elemental sulfur. This provides 84.0-87.0% removal depth of sulfur compounds.
Реализация предсульфидированного катализатора в процессе гидрообессеривания нефтяных фракций позволит сократить продолжительность вывода установки на режим на 2-3 суток и уменьшить коррозию технологического оборудования.The implementation of the pre-sulfidized catalyst in the process of hydrodesulfurization of oil fractions will reduce the duration of the output of the installation to the mode by 2-3 days and reduce the corrosion of process equipment.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005137378/04A RU2288035C1 (en) | 2005-12-02 | 2005-12-02 | Presulfidized catalyst for hydrofining of petroleum fractions |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005137378/04A RU2288035C1 (en) | 2005-12-02 | 2005-12-02 | Presulfidized catalyst for hydrofining of petroleum fractions |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2288035C1 true RU2288035C1 (en) | 2006-11-27 |
Family
ID=37664334
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005137378/04A RU2288035C1 (en) | 2005-12-02 | 2005-12-02 | Presulfidized catalyst for hydrofining of petroleum fractions |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2288035C1 (en) |
-
2005
- 2005-12-02 RU RU2005137378/04A patent/RU2288035C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2005092498A1 (en) | Catalyst for hydrogenation treatment of hydrocarbon oil and method for preparation thereof, and method for hydrogenation treatment of hydrocarbon oil | |
WO2003000410A1 (en) | Catalyst for hydrogenation treatment of gas oil and method for preparation thereof, and process for hydrogenation treatment of gas oil | |
CN102471700A (en) | Hydroprocessing catalyst and method of making the same | |
CN101491765A (en) | Preparation method of vulcanization type hydrogenation catalyst | |
CN102994142B (en) | Method for hydrofining pyrolysis gasoline | |
RU2352394C1 (en) | Method of activating catalyst of oil fraction hydropurification | |
CN105745019A (en) | Process for preparing a hydrotreating catalyst | |
CN1229835A (en) | Light oil products hydrogenation treatment catalyst containing moly and/or tungsten, and its prepn. method | |
RU2609834C1 (en) | Catalyst, preparation method thereof and method for hydroskimming diesel distillates | |
CN101722014B (en) | Hydrodesulfurization catalyst and preparation method and application thereof | |
CN101376835B (en) | Gasoline hydrofinishing startup method and gasoline hydrofinishing operation method | |
CN102989493A (en) | Preparation method of heavy oil hydrotreating composite catalyst | |
JP2002239385A (en) | Method for producing hydrotreatment catalyst for hydrocarbon oil and method for hydrotreating hydrocarbon oil | |
RU2607925C1 (en) | Catalyst and method for hydroskimming diesel distillates | |
RU2468864C1 (en) | Catalyst, method of its preparation and method of hydrorefining diesel distillates | |
RU2293107C1 (en) | Petroleum fraction hydrofining process | |
RU2288035C1 (en) | Presulfidized catalyst for hydrofining of petroleum fractions | |
JPH03273092A (en) | Catalyst for hydrogenation of residual oil | |
CN114471719B (en) | Hydrofining catalyst based on modified aluminum-based MOFs material and preparation method thereof | |
JPH08277395A (en) | Desulfurization of catalytically cracked gasoline | |
CN112691681B (en) | Aromatic-rich light distillate selective hydrogenation catalyst, and preparation method and application thereof | |
CN112300833B (en) | Method for producing low-sulfur residue type ship fuel | |
CN103285871B (en) | A kind of hydrotreating catalyst containing promoter metal component and preparation thereof and application | |
RU2610869C2 (en) | Hydroprocessing catalyst and methods of making and using such catalyst | |
CN102836727A (en) | Preparation method for hydrogenation catalyst with high denitrogenation activity and high dearomatization activity |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20141203 |