RU2416462C2 - Hydrocracking catalysts for vacuum gas-oil and demetallised mix - Google Patents
Hydrocracking catalysts for vacuum gas-oil and demetallised mix Download PDFInfo
- Publication number
- RU2416462C2 RU2416462C2 RU2007128968/04A RU2007128968A RU2416462C2 RU 2416462 C2 RU2416462 C2 RU 2416462C2 RU 2007128968/04 A RU2007128968/04 A RU 2007128968/04A RU 2007128968 A RU2007128968 A RU 2007128968A RU 2416462 C2 RU2416462 C2 RU 2416462C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- catalytic
- metal
- dmo
- catalyst
- carrier material
- Prior art date
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 72
- 238000004517 catalytic hydrocracking Methods 0.000 title description 12
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims abstract description 87
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 55
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 55
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 claims abstract description 39
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 36
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 35
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 30
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims abstract description 26
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000013335 mesoporous material Substances 0.000 claims abstract description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 17
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims description 16
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 11
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 8
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 claims description 6
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 5
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 5
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- INPLXZPZQSLHBR-UHFFFAOYSA-N cobalt(2+);sulfide Chemical compound [S-2].[Co+2] INPLXZPZQSLHBR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 3
- WWNBZGLDODTKEM-UHFFFAOYSA-N sulfanylidenenickel Chemical compound [Ni]=S WWNBZGLDODTKEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 238000010327 methods by industry Methods 0.000 abstract 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 11
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229920002877 acrylic styrene acrylonitrile Polymers 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 3
- 238000006356 dehydrogenation reaction Methods 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 3
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 2
- 230000001588 bifunctional effect Effects 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 150000002605 large molecules Chemical class 0.000 description 2
- 239000003915 liquefied petroleum gas Substances 0.000 description 2
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 2
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100224937 Paramecium tetraurelia DHC-8 gene Proteins 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004939 coking Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 1
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007327 hydrogenolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 1
- 229910052976 metal sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N molybdenum disulfide Chemical compound S=[Mo]=S CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002898 organic sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
- -1 oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 230000001932 seasonal effect Effects 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- ITRNXVSDJBHYNJ-UHFFFAOYSA-N tungsten disulfide Chemical compound S=[W]=S ITRNXVSDJBHYNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G47/00—Cracking of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen- generating compounds, to obtain lower boiling fractions
- C10G47/02—Cracking of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen- generating compounds, to obtain lower boiling fractions characterised by the catalyst used
- C10G47/10—Cracking of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen- generating compounds, to obtain lower boiling fractions characterised by the catalyst used with catalysts deposited on a carrier
- C10G47/12—Inorganic carriers
- C10G47/16—Crystalline alumino-silicate carriers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
- B01J21/12—Silica and alumina
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/76—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/84—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J23/85—Chromium, molybdenum or tungsten
- B01J23/88—Molybdenum
- B01J23/883—Molybdenum and nickel
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
- B01J29/005—Mixtures of molecular sieves comprising at least one molecular sieve which is not an aluminosilicate zeolite, e.g. from groups B01J29/03 - B01J29/049 or B01J29/82 - B01J29/89
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
- B01J29/03—Catalysts comprising molecular sieves not having base-exchange properties
- B01J29/0308—Mesoporous materials not having base exchange properties, e.g. Si-MCM-41
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
- B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
- B01J29/041—Mesoporous materials having base exchange properties, e.g. Si/Al-MCM-41
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
- B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
- B01J29/041—Mesoporous materials having base exchange properties, e.g. Si/Al-MCM-41
- B01J29/042—Mesoporous materials having base exchange properties, e.g. Si/Al-MCM-41 containing iron group metals, noble metals or copper
- B01J29/044—Iron group metals or copper
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
- B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
- B01J29/041—Mesoporous materials having base exchange properties, e.g. Si/Al-MCM-41
- B01J29/045—Mesoporous materials having base exchange properties, e.g. Si/Al-MCM-41 containing arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
- B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
- B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
- B01J29/08—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the faujasite type, e.g. type X or Y
- B01J29/16—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the faujasite type, e.g. type X or Y containing arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J29/166—Y-type faujasite
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
- B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
- B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
- B01J29/70—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65
- B01J29/7007—Zeolite Beta
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G45/00—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds
- C10G45/02—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing
- C10G45/04—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing characterised by the catalyst used
- C10G45/06—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing characterised by the catalyst used containing nickel or cobalt metal, or compounds thereof
- C10G45/08—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing characterised by the catalyst used containing nickel or cobalt metal, or compounds thereof in combination with chromium, molybdenum, or tungsten metals, or compounds thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G45/00—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds
- C10G45/02—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing
- C10G45/04—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing characterised by the catalyst used
- C10G45/12—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing characterised by the catalyst used containing crystalline alumino-silicates, e.g. molecular sieves
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G47/00—Cracking of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen- generating compounds, to obtain lower boiling fractions
- C10G47/02—Cracking of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen- generating compounds, to obtain lower boiling fractions characterised by the catalyst used
- C10G47/10—Cracking of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen- generating compounds, to obtain lower boiling fractions characterised by the catalyst used with catalysts deposited on a carrier
- C10G47/12—Inorganic carriers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G47/00—Cracking of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen- generating compounds, to obtain lower boiling fractions
- C10G47/02—Cracking of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen- generating compounds, to obtain lower boiling fractions characterised by the catalyst used
- C10G47/10—Cracking of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen- generating compounds, to obtain lower boiling fractions characterised by the catalyst used with catalysts deposited on a carrier
- C10G47/12—Inorganic carriers
- C10G47/16—Crystalline alumino-silicate carriers
- C10G47/20—Crystalline alumino-silicate carriers the catalyst containing other metals or compounds thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G65/00—Treatment of hydrocarbon oils by two or more hydrotreatment processes only
- C10G65/02—Treatment of hydrocarbon oils by two or more hydrotreatment processes only plural serial stages only
- C10G65/12—Treatment of hydrocarbon oils by two or more hydrotreatment processes only plural serial stages only including cracking steps and other hydrotreatment steps
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2229/00—Aspects of molecular sieve catalysts not covered by B01J29/00
- B01J2229/10—After treatment, characterised by the effect to be obtained
- B01J2229/20—After treatment, characterised by the effect to be obtained to introduce other elements in the catalyst composition comprising the molecular sieve, but not specially in or on the molecular sieve itself
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/76—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/84—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J23/85—Chromium, molybdenum or tungsten
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
- B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
- B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
- B01J29/08—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the faujasite type, e.g. type X or Y
- B01J29/084—Y-type faujasite
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
- B01J35/61—Surface area
- B01J35/615—100-500 m2/g
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
- B01J35/63—Pore volume
- B01J35/633—Pore volume less than 0.5 ml/g
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/80—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their amorphous structures
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/20—Sulfiding
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Description
Предпосылки к созданию изобретенияBACKGROUND OF THE INVENTION
Ссылки на родственные заявкиLinks to related applications
Настоящая патентная заявка претендует на приоритет по предварительной патентной заявке США № 60/639909, поданной 29 декабря 2004, которая во всей полноте включена в данную заявку посредством ссылки.This patent application claims priority in provisional patent application US No. 60/639909, filed December 29, 2004, which in its entirety is incorporated into this application by reference.
Область техникиTechnical field
Данное изобретение относится в целом к области каталитической переработки тяжелых углеводородов для производства желаемых углеводородных продуктов, в частности к новому катализатору, используемому для каталитической переработки деметаллизированной нефти (DMO).This invention relates generally to the field of catalytic processing of heavy hydrocarbons to produce the desired hydrocarbon products, in particular to a new catalyst used for the catalytic processing of demetallized oil (DMO).
Уровень техникиState of the art
Гибкость гидрокрекинга как способа повышения качества нефти привела к его феноменальному развитию в течение последних 15 лет. Посредством каталитической переработки сырье может быть превращено в более легкокипящие или более высококачественные продукты. Углеводородное сырье, подходящее для такой переработки, варьируется от нефтяного остатка до лигроина. Продукты включают такие разнообразные материалы, как газолин, керосин, среднедистиллятные фракции, смазочные масла, котельное топливо и различные химикаты.The flexibility of hydrocracking as a way to improve the quality of oil has led to its phenomenal development over the past 15 years. Through catalytic processing, the feed can be converted to lower boiling or higher quality products. Hydrocarbon feeds suitable for such processing range from oil residue to naphtha. Products include materials as diverse as gasoline, kerosene, middle distillate fractions, lubricating oils, boiler fuel, and various chemicals.
Промышленный гидрокрекинг обычно проводят в одноступенчатом реакторе или в двухступенчатом реакторе с последовательным расположением ступеней. Исследованы многочисленные катализаторы гидрокрекинга с целью переработки различных углеводородов, уменьшения нежелательных побочных эффектов каталитической переработки и/или увеличения срока работы катализатора. Разработки также привели к катализаторам, подходящим для тяжелых условий эксплуатации. Непрерывно ведутся работы, направленные на увеличение экономической эффективности. Выбор катализаторов и конкретной технологической схемы будет зависеть от многих факторов, таких как свойства сырья, желаемые свойства продуктов, размер установки гидрокрекинга и других различных экономических соображений.Industrial hydrocracking is usually carried out in a single-stage reactor or in a two-stage reactor with sequential stages. Numerous hydrocracking catalysts have been studied to process various hydrocarbons, reduce undesirable side effects of catalytic processing, and / or increase the life of the catalyst. Development has also led to catalysts suitable for harsh environments. Continuous work is underway to increase economic efficiency. The choice of catalysts and the specific process flow will depend on many factors, such as the properties of the feed, the desired properties of the products, the size of the hydrocracking unit and various other economic considerations.
В то время как ранее целью исследований гидрокрекинга были условия гидрокрекинга и тяжелый вакуумный газойль (VGO), существует необходимость направить усилия на переработку более тяжелых и разнообразных углеводородов, таких как деасфальтированная нефть (DAO) или деметаллизированная нефть (DMO), в продукт, подходящий для бензопроводов, авиационных топлив и дизельных топлив в соответствии с географическими и сезонными колебаниями спроса. Сжиженный углеводородный газ (LPG) и основы для смазок также представляли бы собой желательные продукты. Обеспечивающим преимущество был бы такой катализатор, который способен работать с большими углеводородными молекулами и тяжелыми полиароматическими молекулами, в частности с DMO. Обеспечивающим особое преимущество был бы катализатор, который может обрабатывать сырьевую смесь VGO/DMO. Поскольку известно, что мировой рынок склоняется к более тяжелым углеводородам, катализатор, подходящий для таких тяжелых углеводородов, обеспечивал бы преимущество.While hydrocracking studies and heavy vacuum gas oil (VGO) were previously aimed at hydrocracking, there is a need to focus on refining heavier and more diverse hydrocarbons, such as deasphalted oil (DAO) or demetallized oil (DMO), into a product suitable for gas pipelines, aviation fuels and diesel fuels in accordance with geographical and seasonal fluctuations in demand. Liquefied petroleum gas (LPG) and lubricant bases would also be desirable products. An advantage would be a catalyst that is capable of working with large hydrocarbon molecules and heavy polyaromatic molecules, in particular with DMO. A particular advantage would be a catalyst that can process the VGO / DMO feed mixture. Since it is known that the world market is leaning towards heavier hydrocarbons, a catalyst suitable for such heavy hydrocarbons would provide an advantage.
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Настоящее изобретение включает катализатор и способ переработки тяжелых углеводородов с использованием данного катализатора. Катализатор особенно подходит для переработки деметаллизированной нефти (DMO) и является особенно подходящим в случае углеводородной смеси VGO/DMO. Функция катализатора заключается в том, чтобы каталитически превратить смесь VGO/DMO в полезные углеводородные продукты, имеющие более короткие цепи. Катализатор включает каталитический материал-носитель, каталитический металл, пропитывающий каталитический материал-носитель, и металл-промотор на каталитическом материале-носителе, служащий для повышения каталитической конверсии. Комбинацию каталитического материала-носителя и каталитического металла, также называемого активным металлом, и металла-промотора эксплуатируют с тем, чтобы каталитически превратить VGO/DMO в углеводородные продукты, имеющие более короткие углеродные цепи.The present invention includes a catalyst and a process for processing heavy hydrocarbons using this catalyst. The catalyst is particularly suitable for the processing of demetallized oil (DMO) and is particularly suitable in the case of a VGO / DMO hydrocarbon mixture. The function of the catalyst is to catalytically convert the VGO / DMO mixture into useful hydrocarbon products having shorter chains. The catalyst includes a catalytic carrier material, a catalytic metal impregnating a catalytic carrier material, and a promoter metal on a catalytic carrier material, which serves to increase catalytic conversion. A combination of a catalytic support material and a catalytic metal, also called an active metal, and a promoter metal is exploited to catalytically convert VGO / DMO into hydrocarbon products having shorter carbon chains.
В предпочтительном осуществлении каталитический компонент-металл включает молибден, а металл-промотор включает никель.In a preferred embodiment, the catalytic metal component comprises molybdenum and the promoter metal includes nickel.
Что касается каталитических материалов-носителей, то одно предпочтительное осуществление включает ультрастабильный Y (USY) цеолит в качестве каталитического материала-носителя. В качестве связующего для всего катализатора, полученного в настоящем исследовании, использовали γ-оксид алюминия. Количество использованного γ-оксида алюминия составляло приблизительно 70% всего носителя катализатора для тестовых прогонов. В наиболее предпочтительном осуществлении USY-цеолит присутствовал в отсутствии γ-цеолита.In the case of catalytic carrier materials, one preferred embodiment includes ultra-stable Y (USY) zeolite as a catalytic carrier material. As a binder for the entire catalyst obtained in this study, γ-alumina was used. The amount of γ-alumina used was approximately 70% of the total catalyst carrier for test runs. In a most preferred embodiment, the USY zeolite was present in the absence of γ zeolite.
Наиболее предпочтительный каталитический материал-носитель включает мезопористый материал MCM-41.The most preferred catalytic carrier material includes the mesoporous material MCM-41.
В другом предпочтительном осуществлении каталитический материал-носитель представляет собой β-цеолит. В еще одном другом предпочтительном осуществлении каталитический материал-носитель представляет собой аморфный алюмосиликат, также называемый ASA. ASA имеет неоднородную структуру с низкой кислотностью и большой площадью поверхности. Неоднородная структура склонна порождать кислотные участки, которые недоступны для больших молекул, что является причиной плохих рабочих характеристик ASA самих по себе по сравнению с MCM-41 или по сравнению с комбинацией MCM-41 и ASA. Подобно этому USY- и β-цеолитные носители страдают недостатками, связанными с микропористой природой носителей, которая делает катализатор менее эффективным в случае больших молекул, поскольку диффузия ограничена. Данные носители, используемые сами по себе, склонны быстро забиваться, что тем самым дезактивирует катализатор. MCM-41, сам по себе или в комбинации с USY-, или с β-цеолитными носителями, лишен данных недостатков. В предпочтительном осуществлении каталитический материал-носитель представляет собой исключительно сверхстабильный цеолит Y, мезопористый материал MCM-41, β-цеолит, аморфный алюмосиликат или их комбинации. Наиболее предпочтительное осуществление включает единственный каталитический материал-носитель, который, по существу, весь представляет собой MCM-41. Данный материал является мезопористым, то есть является хорошо структурированным и имеет однородную морфологию с большой площадью поверхности. Он также обладает меньшей кислотностью по сравнению с бета- или с USY-материалами-носителями. Изобретение включает использование подходящего материала-носителя и баланса между кислотной и металлической функцией при подходящем распределении металлов по всему материалу-носителю. Это достигается за счет характерных свойств весьма хорошо структурированной морфологии материала-носителя MCM-41, который содержит как кислотные, так и металлические участки, которые доступны большим углеводородным молекулам, присутствующим в VGO и DMO. По этой причине достигается высокая конверсия. Преимущество заключается в том, что более низкая кислотность MCM-41 по сравнению с другими материалами-носителями увеличивает селективность конверсии в среднедистиллятные фракции и ограничивает образование нежелательных легких газов.In another preferred embodiment, the catalytic carrier material is β-zeolite. In yet another preferred embodiment, the catalytic support material is an amorphous aluminosilicate, also called ASA. ASA has a heterogeneous structure with low acidity and a large surface area. The heterogeneous structure tends to generate acidic sites that are not accessible to large molecules, which causes the poor performance of the ASAs per se compared to the MCM-41 or to the combination of the MCM-41 and ASA. Similarly, USY- and β-zeolite carriers suffer from the disadvantages associated with the microporous nature of the carriers, which makes the catalyst less effective in the case of large molecules, since diffusion is limited. These carriers, used on their own, tend to clog quickly, thereby deactivating the catalyst. MCM-41, alone or in combination with USY- or β-zeolite carriers, is devoid of these disadvantages. In a preferred embodiment, the catalytic carrier material is exclusively superstable zeolite Y, mesoporous material MCM-41, β-zeolite, amorphous aluminosilicate, or combinations thereof. The most preferred embodiment includes a single catalytic carrier material, which essentially all is MCM-41. This material is mesoporous, that is, it is well structured and has a uniform morphology with a large surface area. It also has less acidity than beta or USY carrier materials. The invention includes the use of a suitable carrier material and a balance between the acid and metal function with a suitable distribution of metals throughout the carrier material. This is achieved due to the characteristic properties of the very well-structured morphology of the MCM-41 carrier material, which contains both acidic and metallic regions that are accessible to large hydrocarbon molecules present in VGO and DMO. For this reason, a high conversion is achieved. The advantage is that the lower acidity of the MCM-41 compared with other carrier materials increases the selectivity of conversion to middle distillate fractions and limits the formation of undesirable light gases.
В предпочтительном осуществлении изобретения каталитический металл присутствует в форме сульфида. Например, предпочтительным является молибден в форме сульфида молибдена. Подобно этому, когда в качестве каталитического металла используют вольфрам, сульфид вольфрама представляет собой предпочтительное осуществление.In a preferred embodiment of the invention, the catalytic metal is present in the form of a sulfide. For example, molybdenum in the form of molybdenum sulfide is preferred. Similarly, when tungsten is used as the catalytic metal, tungsten sulfide is a preferred embodiment.
В предпочтительном осуществлении металлы-промоторы включают исключительно никель, кобальт или их комбинации.In a preferred embodiment, promoter metals include exclusively nickel, cobalt, or combinations thereof.
Катализатор изобретения особенно подходит для углеводородной смеси VGO/DMO, содержащей, по крайней мере, 10% DMO по объему. Тестовые прогоны были проведены для углеводородной смеси VGO/DMO, содержащей, по крайней мере, 15% DMO по объему.The catalyst of the invention is particularly suitable for a VGO / DMO hydrocarbon mixture containing at least 10% DMO by volume. Test runs were conducted for a VGO / DMO hydrocarbon mixture containing at least 15% DMO by volume.
Пропитку каталитического носителя каталитическим металлом и металлом-промотором осуществляют способами, известными в данной области, такими как совместная пропитка или последовательная пропитка.The catalytic support is impregnated with a catalytic metal and a promoter metal by methods known in the art, such as co-impregnation or sequential impregnation.
Способ каталитической конверсии, содержащей тяжелые углеводороды деметаллизированной нефти, включает стадии введения содержащей тяжелые углеводороды деметаллизированной нефти в реакторную ступень и введения катализатора в реакторную ступень. Катализатор, введенный в реакторную ступень, включает каталитический материал-носитель, каталитический металл, пропитывающий каталитический материал-носитель, и металл-промотор на каталитическом материале-носителе, служащий для повышения каталитической конверсии. Каталитический материал-носитель с каталитическим металлом и металлом-промотором используют для того, чтобы каталитически превратить, по крайней мере, часть деметаллизированной нефти в углеводородные продукты, имеющие более короткие углеродные цепи.A catalytic conversion process comprising heavy hydrocarbons of demetallized oil comprises the steps of introducing heavy hydrocarbon-containing demetallized oil into the reactor stage and introducing the catalyst into the reactor stage. The catalyst introduced into the reactor stage includes a catalytic carrier material, a catalytic metal impregnating the catalytic carrier material, and a promoter metal on the catalytic carrier material, which serves to increase catalytic conversion. A catalytic carrier material with a catalytic metal and a promoter metal is used to catalytically convert at least a portion of the demetallized oil into hydrocarbon products having shorter carbon chains.
В способе достигается и удерживается заранее заданная температура реактора, эксплуатируемого для достижения конверсии. В предпочтительном осуществлении заранее заданная температура равна, по крайней мере, 390°C. В наиболее предпочтительном осуществлении заранее заданная температура равна, по крайней мере, 400°C.In the method, a predetermined temperature of a reactor operated to achieve conversion is achieved and held. In a preferred embodiment, the predetermined temperature is at least 390 ° C. In a most preferred embodiment, the predetermined temperature is at least 400 ° C.
В предпочтительном осуществлении большинство пор носителя катализатора имеет размер в диапазоне от 20 до 50 Å, и носитель катализатора обладает большой площадью поверхности, как определено по распределению пор по размеру. В таблице 1 приведены примеры предпочтительных осуществлений.In a preferred embodiment, most of the pores of the catalyst support have a size in the range of 20 to 50 Å, and the catalyst support has a large surface area, as determined by the pore size distribution. Table 1 shows examples of preferred embodiments.
Структурные характеристики полученных катализаторовTable 1
Structural characteristics of the obtained catalysts
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Для того чтобы способ изложения характерных признаков, преимуществ и целей изобретения, а также прочего, что станет более ясным, мог быть понят с большей полнотой, более конкретное описание кратко изложенного выше изобретения можно получить, обращаясь к вариантам его осуществления, которые проиллюстрированы на прилагаемых чертежах, которые являются частью данного описания. Необходимо, однако, отметить, что чертежи иллюстрируют только предпочтительное осуществление изобретения и, следовательно, не должны рассматриваться как ограничивающие объем изобретения, поскольку оно охватывает другие в равной степени эффективные осуществления.In order that the method of presenting the characteristic features, advantages and objectives of the invention, as well as other things that will become clearer, can be understood more fully, a more specific description of the briefly described invention can be obtained by referring to the options for its implementation, which are illustrated in the accompanying drawings that are part of this description. It should be noted, however, that the drawings illustrate only a preferred embodiment of the invention and, therefore, should not be construed as limiting the scope of the invention, as it encompasses other equally effective embodiments.
На чертеже приведено схематическое изображение предпочтительного осуществления способа с использованием катализатора по изобретению.The drawing shows a schematic representation of a preferred implementation of the method using the catalyst according to the invention.
Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Было получено несколько катализаторов с использованием никелевых (Ni)/молибденовых (Mo) загрузок металла наряду с четырьмя различными материалами-носителями, указанными выше. Четыре каталитических состава, полученные данным способом, характеризовали, используя анализатор сорбции газа, температурно-программированное восстановление (TPR) и температурно-программированную десорбцию (TPD). Кроме того, каталитические рецептуры тестировали в реакторе периодического действия и сравнивали с коммерческим катализатором. Результат данного исследования показал, что состав, включающий носитель катализатора MCM-41, давший в результате катализатор NiMo-MCM-41, в случае тяжелых углеводородов, особенно в случае смесей VGO/DMO, работал лучше, чем коммерческий катализатор. Другие три состава катализатора изобретения также обладали превосходными рабочими характеристиками. NiMo-MCM-41 проявил наиболее высокие гидродесульфурационную (HDS) и гидрирующую активности. Кроме того, он давал более высокую конверсию и больший выход дизельного топлива, чем коммерческий катализатор.Several catalysts were prepared using nickel (Ni) / molybdenum (Mo) metal charges along with the four different carrier materials mentioned above. The four catalytic compositions obtained by this method were characterized using a gas sorption analyzer, temperature programmed reduction (TPR) and temperature programmed desorption (TPD). In addition, catalytic formulations were tested in a batch reactor and compared with a commercial catalyst. The result of this study showed that a composition comprising an MCM-41 catalyst carrier, resulting in a NiMo-MCM-41 catalyst, worked better for heavy hydrocarbons, especially VGO / DMO mixtures, than a commercial catalyst. The other three catalyst compositions of the invention also had excellent performance. NiMo-MCM-41 showed the highest hydrodesulfurization (HDS) and hydrogenating activities. In addition, it gave a higher conversion and higher diesel yield than a commercial catalyst.
Большинство катализаторов гидрокрекинга, представляющих коммерческий интерес, по природе являются дифункциональными, поскольку состоят как из гидрирующего-дегидрирующего компонента, так и из кислотного носителя. Реакции, катализируемые отдельными компонентами, совершенно отличаются друг от друга. В конкретных катализаторах относительные силы двух компонентов могут варьироваться. Баланс между данными двумя компонентами влияет на протекающие реакции и образующиеся продукты.Most hydrocracking catalysts of commercial interest are inherently difunctional because they consist of both a hydrogenation-dehydrogenation component and an acid carrier. The reactions catalyzed by the individual components are completely different from each other. In specific catalysts, the relative strengths of the two components may vary. The balance between these two components affects the ongoing reactions and the resulting products.
В таблице 2 приведены данные TPD аммиака для всех полученных катализаторов гидрокрекинга. Кислотность полученных катализаторов находится в диапазоне от 0,33 ммоль/г (NiMo-MCM-41) до 0,59 ммоль/г (NiMo-USY). Наименьшая кислотность NiMo-MCM-41 является ожидаемой, поскольку MCM-41 представляет собой материал на основе диоксида кремния и содержит небольшое количество оксида алюминия. Следовательно, катализатор NiMo-MCM-41 содержит меньшее количество γ-оксида алюминия, чем другие полученные катализаторы.Table 2 shows the TPD data of ammonia for all the hydrocracking catalysts obtained. The acidity of the obtained catalysts is in the range from 0.33 mmol / g (NiMo-MCM-41) to 0.59 mmol / g (NiMo-USY). The lowest acidity of NiMo-MCM-41 is expected since MCM-41 is a silica-based material and contains a small amount of alumina. Therefore, the NiMo-MCM-41 catalyst contains less γ-alumina than the other catalysts obtained.
Каталитический металл, такой как молибден, и металл-промотор обеспечивают гидрирующие-дегидрирующие функции. Как было отмечено, металл предпочтительно находится в форме сульфида. В качестве металла-промотора и каталитического металла подходят другие металлы группы VIA и группы VIIIA. Данные металлы катализируют гидрирование сырья, делая его более реакционноспособным к крекингу и удалению гетероатомов, а также приводят к снижению степени коксования. Они также инициируют крекинг, образуя реакционноспособный олефиновый интермедиат путем дегидрирования.A catalytic metal such as molybdenum and a metal promoter provide hydrogenation-dehydrogenation functions. As noted, the metal is preferably in the form of a sulfide. Other metals of group VIA and group VIIIA are suitable as promoter metal and catalytic metal. These metals catalyze the hydrogenation of raw materials, making them more reactive to cracking and removal of heteroatoms, and also lead to a decrease in the degree of coking. They also initiate cracking, forming a reactive olefin intermediate by dehydrogenation.
Поскольку гидрокрекинг промышленного сырья необходимо осуществлять в присутствии сероводорода и органических соединений серы, предпочтительно, чтобы металлический участок присутствовал в форме сульфида металла VIA группы, промотированного сульфидом никеля или кобальта.Since hydrocracking of industrial raw materials must be carried out in the presence of hydrogen sulfide and organic sulfur compounds, it is preferable that the metal region be present in the form of a metal sulfide of group VIA, promoted with nickel or cobalt sulfide.
Реакции, которые протекают в ходе гидрокрекинга, идут по трем основным направлениям. Первое направление - некаталитический термический разрыв C-C связей через образование углеводородных радикалов с присоединением водорода (гидропиролиз). Второе направление - монофункциональный разрыв C-C связей с присоединением водорода над гидрирующими компонентами, состоящими из металлов, оксидов или сульфидов (гидрогенолиз). Третье направление - бифункциональный разрыв C-C связей с присоединением водорода над бифункциональными катализаторами, состоящими из гидрирующего компонента, диффузно рассеянного на пористом, кислотном носителе. Помимо вышеуказанных реакций, существуют другие реакции, которые имеют место в ходе гидрокрекинга. Они могут включать гидродесульфурацию, гидроденитрофикацию, гидродеоксигенирование, гидрирование олефинов и частичное гидрирование ароматических соединений.The reactions that occur during hydrocracking go in three main directions. The first direction is non-catalytic thermal cleavage of C-C bonds through the formation of hydrocarbon radicals with the addition of hydrogen (hydropyrolysis). The second direction is the monofunctional breaking of C – C bonds with the addition of hydrogen over hydrogenating components consisting of metals, oxides, or sulfides (hydrogenolysis). The third direction is bifunctional breaking of C – C bonds with the addition of hydrogen over bifunctional catalysts consisting of a hydrogenating component diffusely scattered on a porous, acidic support. In addition to the above reactions, there are other reactions that occur during hydrocracking. These may include hydrodesulfurization, hydrodenitrification, hydrodeoxygenation, olefin hydrogenation and partial aromatics hydrogenation.
Оформление экспериментаTable 3
Experiment design
Коммерческий катализатор, который использовали для сравнения, представлял собой DHC-8 от компании Universal Oil Products (UOP). γ-Оксид алюминия использовали в качестве связующего для всего катализатора, полученного в данном вышеприведенном тесте. Количество использованного γ-оксида алюминия составляло 70% всего носителя катализатора.The commercial catalyst used for comparison was DHC-8 from Universal Oil Products (UOP). γ-alumina was used as a binder for the entire catalyst obtained in this test above. The amount of γ-alumina used was 70% of the total catalyst support.
Среди четырех вышеописанных каталитических рецептур, которые включены в данное изобретение, катализатор NiMo-MCM-41 имеет наименьшую кислотность и наибольшую площадь поверхности. Это обусловлено тем фактом, что MCM-41 представляет собой материал на основе диоксида кремния и содержит небольшое количество оксида алюминия. Одно из преимуществ MCM-41 заключается в том, что он является мезопористым и имеет низкую кислотность. Мезопористность катализатора NiMo-MCM-41 наряду с его низкой кислотностью способствует наиболее высокой конверсии и наибольшему снижению выхода газов.Among the four catalytic formulations described above that are included in this invention, the NiMo-MCM-41 catalyst has the lowest acidity and the largest surface area. This is due to the fact that the MCM-41 is a silica-based material and contains a small amount of alumina. One of the advantages of MCM-41 is that it is mesoporous and has a low acidity. The mesoporosity of the NiMo-MCM-41 catalyst along with its low acidity contributes to the highest conversion and the greatest reduction in gas yield.
Хотя изобретение проиллюстрировано или описано лишь на примере нескольких вариантов, специалистам в данной области будет ясно, что это не является его ограничением, но допустимы различные варианты в пределах объема настоящего изобретения.Although the invention is illustrated or described only by the example of several options, specialists in this field will be clear that this is not its limitation, but various options are acceptable within the scope of the present invention.
Claims (30)
введения содержащей тяжелые углеводороды деметаллизированной нефти в ступень реактора, введения катализатора в ступень реактора, причем катализатор включает: каталитический материал-носитель, включающий мезопористый материал МСМ-41, где большая часть пор внутри каталитического материала-носителя имеет диаметры от 20 до 50 Å, каталитический металл, пропитывающий каталитический материал-носитель, и металл-промотор на каталитическом материале-носителе, служащий для повышения каталитической конверсии, где каталитический материал-носитель с каталитическим металлом и металлом-промотором является работоспособным для того, чтобы каталитически превратить, по крайней мере, часть деметаллизированной нефти в углеводородные продукты, имеющие более короткие углеродные цепи.15. A method for the catalytic conversion of heavy hydrocarbons containing demetallized oil (DMO), wherein the heavy hydrocarbons are a vacuum gas oil / demetallized oil (VGO / DMO) hydrocarbon mixture containing at least 10% DMO by volume, comprising the steps of:
introducing heavy hydrocarbon-containing demetallized oil into the reactor stage, introducing the catalyst into the reactor stage, the catalyst comprising: a catalytic carrier material including mesoporous material MCM-41, where most of the pores inside the catalytic carrier material have diameters of 20 to 50 Å, the catalytic the metal impregnating the catalytic support material and the promoter metal on the catalytic support material, which serves to enhance the catalytic conversion, where the catalytic support material with the catalytic metal and promoter metal it is operable to catalytically convert at least a portion of demetallized oil into hydrocarbon products having shorter carbon chains.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US63990904P | 2004-12-29 | 2004-12-29 | |
US60/639,909 | 2004-12-29 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007128968A RU2007128968A (en) | 2009-02-10 |
RU2416462C2 true RU2416462C2 (en) | 2011-04-20 |
Family
ID=36129933
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007128968/04A RU2416462C2 (en) | 2004-12-29 | 2005-12-29 | Hydrocracking catalysts for vacuum gas-oil and demetallised mix |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20060157386A1 (en) |
EP (1) | EP1835993A1 (en) |
JP (1) | JP5260059B2 (en) |
CN (1) | CN101094720B (en) |
BR (1) | BRPI0519581A2 (en) |
RU (1) | RU2416462C2 (en) |
WO (1) | WO2006071963A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2672269C1 (en) * | 2017-08-08 | 2018-11-13 | Публичное акционерное общество "Нефтяная компания "Роснефть" (ПАО "НК "Роснефть") | Catalyst for hydrogenation of olefins at producing synthetic oil and method for synthesis thereof (options) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7455762B2 (en) * | 2004-08-31 | 2008-11-25 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Selective hydrodesulfurization process |
US7807599B2 (en) * | 2007-10-31 | 2010-10-05 | Chevron U. S. A. Inc. | Hydroconversion processes employing multi-metallic catalysts and method for making thereof |
US20090271306A1 (en) * | 2008-04-29 | 2009-10-29 | Iovation Inc. | System and Method to Facilitate Secure Payment of Digital Transactions |
US8173009B2 (en) * | 2009-02-06 | 2012-05-08 | Uop Llc | Process for improving a hydrotreated stream |
US7964526B2 (en) * | 2009-04-29 | 2011-06-21 | Chevron U.S.A. Inc. | Hydroconversion multi-metallic catalyst and method for making thereof |
US7931799B2 (en) * | 2009-04-29 | 2011-04-26 | Chevron U.S.A. Inc. | Hydroconversion multi-metallic catalyst and method for making thereof |
US8058203B2 (en) * | 2009-04-29 | 2011-11-15 | Chevron U.S.A. Inc. | Hydroconversion multi-metallic catalyst and method for making thereof |
US7964524B2 (en) * | 2009-04-29 | 2011-06-21 | Chevron U.S.A. Inc. | Hydroconversion multi-metallic catalyst and method for making thereof |
US7964525B2 (en) * | 2009-04-29 | 2011-06-21 | Chevron U.S.A. Inc. | Hydroconversion multi-metallic catalyst and method for making thereof |
US8383543B2 (en) * | 2009-04-29 | 2013-02-26 | Chevron U.S.A. Inc. | Hydroconversion multi-metallic catalyst and method for making thereof |
US8080492B2 (en) * | 2009-04-29 | 2011-12-20 | Chevron U.S.A. Inc. | Hydroconversion multi-metallic catalyst and method for making thereof |
WO2014039735A2 (en) | 2012-09-05 | 2014-03-13 | Chevron U.S.A. Inc. | Hydroconversion multi-metallic catalyst and method for making thereof |
Family Cites Families (31)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3853742A (en) * | 1971-10-20 | 1974-12-10 | Union Oil Co | Selective midbarrel hydrocracking |
US3928176A (en) * | 1974-04-01 | 1975-12-23 | Exxon Research Engineering Co | Heavy crude conversion |
US4179356A (en) * | 1977-09-30 | 1979-12-18 | Uop Inc. | Hydrocracking with catalyst modified by Group IIA |
US4141860A (en) * | 1977-09-30 | 1979-02-27 | Uop Inc. | Hydrocracking catalyst |
US4198286A (en) * | 1978-06-29 | 1980-04-15 | Uop Inc. | Hydrocracking catalyst selective to middle distillate |
US4210522A (en) * | 1978-10-25 | 1980-07-01 | Uop Inc. | Hydrocracking catalyst |
US4683050A (en) * | 1979-10-15 | 1987-07-28 | Union Oil Company Of California | Mild hydrocracking with a catalyst containing an intermediate pore molecular sieve |
US4672048A (en) * | 1979-10-15 | 1987-06-09 | Union Oil Company Of California | Hydrocracking catalyst |
US4513097A (en) * | 1982-08-16 | 1985-04-23 | Union Oil Company Of California | Hydrotreating catalyst and a method for preparing the catalyst |
US4576709A (en) * | 1982-09-02 | 1986-03-18 | Ashland Oil, Inc. | Catalytic upgrading of reduced crudes and residual oils with a coke selective catalyst |
US4440629A (en) * | 1982-09-13 | 1984-04-03 | Uop Inc. | Hydrocarbon hydrocracking process |
US4447315A (en) * | 1983-04-22 | 1984-05-08 | Uop Inc. | Hydrocracking process |
JPS62199687A (en) * | 1986-04-28 | 1987-09-03 | ユニオン・オイル・コンパニ−・オブ・カリフオルニア | Hydrogenation using catalyst having large pores |
US5009768A (en) * | 1989-12-19 | 1991-04-23 | Intevep, S.A. | Hydrocracking high residual contained in vacuum gas oil |
US5183561A (en) * | 1990-01-25 | 1993-02-02 | Mobil Oil Corp. | Demetallation of hydrocarbon feedstocks with a synthetic mesoporous crystalline material |
SG50482A1 (en) * | 1991-07-24 | 1998-07-20 | Mobil Oil Corp | Hydrocracking with ultra large pore size catalysts |
WO1993001884A1 (en) | 1991-07-24 | 1993-02-04 | Mobil Oil Corporation | Hydroprocessing catalyst |
US5288395A (en) * | 1991-07-24 | 1994-02-22 | Mobil Oil Corporation | Production of high viscosity index lubricants |
SG43938A1 (en) * | 1991-07-24 | 1997-11-14 | Mobil Oil Corp | Production of hydrocracked lubricants |
US5320743A (en) * | 1992-05-29 | 1994-06-14 | Texaco Inc. | Mild hydrocracking of heavy hydrocarbon feedstocks employing silica-alumina catalysts |
WO1995033562A1 (en) * | 1994-06-03 | 1995-12-14 | Akzo Nobel N.V. | Hydrocracking catalyst comprising coated craking component particles |
US5755955A (en) * | 1995-12-21 | 1998-05-26 | Petro-Canada | Hydrocracking of heavy hydrocarbon oils with conversion facilitated by control of polar aromatics |
JPH11561A (en) * | 1997-06-13 | 1999-01-06 | Tonen Corp | Additive catalyst for catalytic cracking of heavy oil |
US6635599B1 (en) * | 1997-07-15 | 2003-10-21 | Exxonmobil Research & Engineering Company | Mixed metal catalyst, its preparation by co-precipitation, and its use |
US6696258B1 (en) * | 1998-01-20 | 2004-02-24 | Drexel University | Mesoporous materials and methods of making the same |
ES2260892T3 (en) * | 1998-06-25 | 2006-11-01 | Institut Francais Du Petrole | HYDRO CRAQUEO CATALYST THAT INCLUDES A BETA ZEOLITE AND A VB GROUP ELEMENT. |
US6534437B2 (en) * | 1999-01-15 | 2003-03-18 | Akzo Nobel N.V. | Process for preparing a mixed metal catalyst composition |
JP3824464B2 (en) * | 1999-04-28 | 2006-09-20 | 財団法人石油産業活性化センター | Method for hydrocracking heavy oils |
US6930219B2 (en) * | 1999-09-07 | 2005-08-16 | Abb Lummus Global Inc. | Mesoporous material with active metals |
US6926882B2 (en) * | 2000-01-05 | 2005-08-09 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Porous inorganic macrostructure materials and process for their preparation |
JP4134031B2 (en) * | 2002-06-10 | 2008-08-13 | 独立行政法人科学技術振興機構 | Method for the synthesis of mesoporous zeolite |
-
2005
- 2005-12-29 US US11/320,928 patent/US20060157386A1/en not_active Abandoned
- 2005-12-29 EP EP05855836A patent/EP1835993A1/en not_active Withdrawn
- 2005-12-29 WO PCT/US2005/047341 patent/WO2006071963A1/en active Application Filing
- 2005-12-29 JP JP2007549608A patent/JP5260059B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-12-29 BR BRPI0519581-0A patent/BRPI0519581A2/en not_active Application Discontinuation
- 2005-12-29 RU RU2007128968/04A patent/RU2416462C2/en not_active IP Right Cessation
- 2005-12-29 CN CN2005800455824A patent/CN101094720B/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2672269C1 (en) * | 2017-08-08 | 2018-11-13 | Публичное акционерное общество "Нефтяная компания "Роснефть" (ПАО "НК "Роснефть") | Catalyst for hydrogenation of olefins at producing synthetic oil and method for synthesis thereof (options) |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101094720A (en) | 2007-12-26 |
US20060157386A1 (en) | 2006-07-20 |
BRPI0519581A2 (en) | 2009-02-17 |
CN101094720B (en) | 2013-04-24 |
EP1835993A1 (en) | 2007-09-26 |
JP5260059B2 (en) | 2013-08-14 |
JP2008525194A (en) | 2008-07-17 |
RU2007128968A (en) | 2009-02-10 |
WO2006071963A1 (en) | 2006-07-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2416462C2 (en) | Hydrocracking catalysts for vacuum gas-oil and demetallised mix | |
US10030202B2 (en) | Mesoporous composite of molecular sieves for hydrocracking of heavy crude oils and residues | |
Corma et al. | Hydrocracking of vacuum gasoil on the novel mesoporous MCM-41 aluminosilicate catalyst | |
US20090314683A1 (en) | Method for producing hydrocarbon fractions | |
CN109196077A (en) | Upgrade the system and method for heavy oil | |
JP2023093493A (en) | Middle distillate hydrocracking catalyst highly containing stabilized y zeolite with enhanced acid site distribution | |
JPH11156198A (en) | Hydrogenation cracking catalyst for medium duty distilled oil production | |
JP2022141714A (en) | Middle distillate hydrocracking catalyst containing highly nanoporous stabilized y zeolite | |
CN1331991C (en) | Hydrogenation and quality improvement method for reducing sulfur and olefin content of inferior gasoline | |
US7381321B2 (en) | Process for improving aromatic and naphtheno-aromatic gas oil fractions | |
KR20210044226A (en) | Heavy base oil and manufacturing method without haze at 0℃ | |
JP4658491B2 (en) | Production method of environment-friendly diesel oil | |
US6641714B2 (en) | Hydrocarbon upgrading process | |
EP2055760B1 (en) | Fluid catalytic cracking process for maximisation of light olefins in operations of low severity | |
JP5364438B2 (en) | Heavy oil composition | |
CN109988631A (en) | A kind of method of the catalyst grade with technology production gasoline and base oil | |
US4950383A (en) | Process for upgrading shale oil | |
Ng et al. | Catalytic cracking of Canadian nonconventional feedstocks. 1. Cracking characteristics of gas oils derived from coprocessing distillate and shale oil | |
Marín et al. | NiMo Supported on Faujasite‐modified Al2O3 as Catalysts for the Hydrotreatment of a Light Cycle Oil/Straight Run Gas Oil Mixture | |
CN116987527B (en) | Lubricating oil isomerism raw material with high viscosity index and preparation method thereof | |
RU2803809C1 (en) | Method and system for processing fractionated petroleum product with a high content of aromatic compounds | |
RU2727189C1 (en) | Method of producing low-sulphur diesel fuel | |
CN116023992A (en) | Hydrocracking method for producing low-aromatic high-paraffin content diesel oil from heavy distillate oil | |
CN116023991A (en) | Hydrocracking method for producing diesel oil and tail oil by low hydrogen consumption of heavy distillate oil | |
JP2024503312A (en) | Selective hydrogenolysis of normal paraffins |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181230 |