RU2626401C1 - Способ гидроочистки сырья гидрокрекинга - Google Patents

Способ гидроочистки сырья гидрокрекинга Download PDF

Info

Publication number
RU2626401C1
RU2626401C1 RU2016143896A RU2016143896A RU2626401C1 RU 2626401 C1 RU2626401 C1 RU 2626401C1 RU 2016143896 A RU2016143896 A RU 2016143896A RU 2016143896 A RU2016143896 A RU 2016143896A RU 2626401 C1 RU2626401 C1 RU 2626401C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalyst
rest
carrier
hydrotreating
weight
Prior art date
Application number
RU2016143896A
Other languages
English (en)
Inventor
Олег Владимирович Климов
Максим Олегович Казаков
Ксения Александровна Надеина
Сергей Викторович Будуква
Павел Петрович Дик
Дарья Дмитриевна Уваркина
Василий Юрьевич Перейма
Анастасия Андреевна Олейник
Александр Степанович Носков
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук (ИК СО РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук (ИК СО РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук (ИК СО РАН)
Priority to RU2016143896A priority Critical patent/RU2626401C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2626401C1 publication Critical patent/RU2626401C1/ru

Links

Classifications

    • 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
    • B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/16—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
    • B01J31/22—Organic complexes
    • 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

Abstract

Изобретение относится способам получения сырья гидрокрекинга с пониженным содержанием серы и азота. Описан способ гидроочистки сырья гидрокрекинга, заключающийся в гидроочистке нефтяных фракций, имеющих температуру начала кипения выше 360°С, в присутствии гетерогенного катализатора, где используемый катализатор содержит, мас. %: [Ni(H2O)2]2[Mo4O11(C6H5O7)2] 29,0-36,0%; носитель - остальное; при этом носитель содержит, мас. %: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита - 5,0-25,0; натрий - не более 0,03; γ-Al2O3 - остальное Технический результат - получение сырья гидрокрекинга с низким содержанием серы и азота при гидроочистке нефтяных фракций, имеющих температуру начала кипения выше 360°C, содержащих до 3,5% серы и до 0,2% азота. 4 з.п. ф-лы, 1 табл., 7 пр.

Description

Изобретение относится к способам гидроочистки нефтяных фракций с температурой начала кипения выше 360°C для получения сырья с низким содержанием серы и азота, которое далее перерабатывается в процессе гидрокрекинга.
В настоящее время процесс гидрокрекинга является наиболее динамично развивающимся каталитическим процессом нефтепереработки, поскольку позволяет увеличить глубину переработки нефти и повысить качество получаемой продукции за счет превращения тяжелых нефтяных фракций в малосернистые средние дистилляты, из которых получают высококачественные авиационные керосины и дизельные топлива. Современные процессы гидрокрекинга как правило включают несколько последовательных стадий, на первой из которых осуществляется предварительная гидроочистка фракций с температурой начала кипения выше 360°C с получением сырья с пониженным содержанием серы, азота и полициклических ароматических соединений. Необходимость максимально возможного снижения содержания этих компонентов в сырье обусловлена тем, что они являются каталитическими ядами для катализаторов последующих стадий. Далее такое гидроочищенное сырье подается на гидрокрекинг, проводящийся на цеолитсодержащих катализаторах. Наиболее типичные примеры многостадийных процессов описаны в патентах [Патент РФ №2470989, 27.11.2011; Патент РФ №2565669, 20.10.2015; Патент РФ №2595041, 20.08.2016].
Основным недостатком описанных способов гидрокрекинга являются относительно низкие выходы получаемых продуктов, обусловленные быстрым отравлением катализаторов гидрокрекинга соединениями серы и азота вследствие недостаточно полного удаления этих соединений из сырья на стадии предварительной гидроочистки. В связи с этим разработка новых каталитических способов предварительной гидроочистки сырья гидрокрекинга является чрезвычайно важной и актуальной задачей.
Существующие заводские установки гидроочистки работают в достаточно узком интервале температур, расходов и давлений. Так для глубокой гидроочистки типичного сырья гидрокрекинга - нефтяных фракций с началом кипения 360°C - используется давление 4,5-9,0 МПа, расход сырья 1,0-1,5 ч-1, объемное отношение водород/сырье 400-600 нм3/м3. Стартовая температура процесса гидроочистки не может выбираться в широких пределах и должна быть как можно ниже, поскольку от нее зависит скорость дезактивации и межрегенерационный пробег катализатора. Таким образом, основным инструментом, который позволяет изменять количество серы в получаемых продуктах без существенных изменений условий процесса гидроочистки и реконструкции установок, являются характеристики используемых катализаторов, из которых наиболее важной является каталитическая активность.
Известны различные способы гидроочистки углеводородного сырья, в том числе и сложные многоступенчатые процессы с высоким давлением водородсодержащего газа или процессы с многослойной загрузкой различных катализаторов, однако основным недостатком для них является высокое остаточное содержание серы и азота в получаемых продуктах, обусловленное низкой активностью используемых катализаторов.
Чаще всего процессы гидроочистки нефтяного сырья проводят в присутствии катализаторов, содержащих оксиды кобальта и молибдена, нанесенные на оксид алюминия. Так, известен способ каталитической гидроочистки нефтяного сырья [Патент РФ 2192923, B01J 27/188, C10G 45/08, 20.10.2002]. Процесс проводят при 200-480°C при давлении 0,5-20 МПа при расходе сырья 0,05-20 ч-1 и расходе водорода 100-3000 л/л сырья, при этом используют катализатор на основе оксида алюминия, который содержит в пересчете на содержание оксида, мас. %: 2-10 оксида кобальта СоО, 10-30 оксида молибдена МoО3 и 4-10 оксида фосфора Р2О5, с площадью поверхности по методу БЭТ в интервале 100-300 м2/г и средним диаметром пор в интервале 8-11 нм.
Известен процесс гидроочистки тяжелого нефтяного сырья [Заявка США №2014315712, B01J 21/04; B01J 23/85; B01J 23/883; 23.10.2014], согласно которому гидроочистку тяжелого углеводородного сырья проводят с использованием катализатора гидрообработки, имеющего специфические свойства, которые делают его эффективным при удалении азота и серы из исходного сырья. Катализатор состоит из носителя, представляющего собой частицы оксида алюминия, имеющего специфическое распределение пор по диаметру, которое достигается за счет использования псевдобемита в качестве исходного компонента и конкретных температур прокалки. Катализатор гидроочистки также содержит металл из 6 группы периодической системы (например, молибден), металл из группы 8 (например, никель) и фосфор, которые нанесены на поверхность частиц оксида алюминия.
Известен способ гидроочистки газойля [Патент США №7618916, B01J 31/34, C10G 45/04, B01J 31/04; 17.11.2009], согласно которому гидроочистку проводят при парциальном давлении водорода от 3 до 8 МРа, температуре от 300 до 420°C, объемном расходе сырья от 0,3 до 5 ч-1 в присутствии катализатора, который включает в себя нанесенный на неорганический оксидный носитель, как минимум, один элемент, выбранный из металлов 6 группы Периодической таблицы с концентрацией от 10 до 40 мас. %, как минимум, один элемент, выбранный из металлов 8 группы периодической таблицы с концентрацией от 1 до 15 мас. %, от 1,5 до 8 мас. % фосфора в пересчете на оксид и от 2 до 14 мас. % углерода, при этом катализатор имеет удельную площадь поверхности от 150 до 300 м2/г, объем пор от 0,3 до 0,6 мл/г, и средний диаметр пор от 65 до 140
Figure 00000001
.
Известен процесс гидроочистки углеводородного сырья [Патент РФ №2402380, B01J 21/02, C10G 45/08, 27.10.2010], заключающийся в превращении нефтяных дистиллятов с высоким содержанием серы при температуре 320-400°C, давлении 0,5-10 МПа, весовом расходе сырья 0,5-5 ч-1, объемном отношении водород/сырье 100-1000 м3/м3 в присутствии гетерогенного катализатора, содержащего биметаллическое комплексное соединение [М(Н2O)х(L)у]2[Мо4O11(С6Н5O7)2], где L - частично депротонированная форма лимонной кислоты C6Н6O7; x=0 или 2; y=0 или 1; М - Со2+ и/или Ni2, в количестве 30-45 мас. %, что соответствует содержанию в прокаленном при 550°C катализаторе, мас. %: МоO3 - 14,0-23,0; СоО и/или NiO - 3,6-6,0; В2O3 - 0,6-2,6 Al2O3 - остальное, и имеющего объем пор 0,3-0,7 мл/г, удельную поверхность 200-350 м2/г и средний диаметр пор 9-13 нм.
Основным недостатком вышеописанных способов проведения процесса гидроочистки является высокое содержание серы и азота в получаемых продуктах.
Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому способу получения малосернистого сырья каталитического крекинга является способ гидроочистки углеводородного сырья [Патент РФ №2472585, B01J 23/882, 20.01.2013], согласно которому гидроочистку вакуумного газойля проводят при 380°C, давлении 5,0 МПа, массовом расходе вакуумного газойля 1 ч-1, объемном отношении водород/сырье 400 в присутствии катализатора, который содержит, мас. %: Мо - 8,0-15,0; Со или Ni - 2,0-5,0; S - 5,0-15,0; В - 0,5-2,0; С - 0,5-7,0; Al2O3 - остальное, при этом носитель содержит, мас. %: В - 0,7-3,0; Al2O3 - остальное и имеет удельную поверхность 170-300 м2/г, объем пор 0,5-0,95 см3/г и средний диаметр пор 7-22 нм и представляет собой частицы с сечением в виде трилистника с диаметром описанной окружности 1,0-1,6 мм и длиной до 20 мм, имеющие механическую прочность 2,0-2,5 кг/мм.
Общим недостатком для прототипа и всех вышеперечисленных процессов гидроочистки является высокое остаточное содержание серы и азота в гидроочищенных продуктах.
Изобретение решает задачу создания эффективного способа получения сырья гидрокрекинга.
Технический результат - получение сырья гидрокрекинга с низким содержанием серы и азота при гидроочистке нефтяных фракций, имеющих температуру начала кипения выше 360°C, содержащих до 3,5% серы и до 0,2% азота.
Задача решается способом гидроочистки сырья гидрокрекинга, заключающимся в проведении гидроочистки нефтяных фракций, имеющих температуру начала кипения выше 360°C, при температуре 360-420°C, давлении 9,0-20,0 МПа, массовом расходе сырья 0,5-1,5 ч-1, объемном отношении водород/сырье 800-2000 нм3/м3 в присутствии катализатора, содержащего, мас. %: [Ni(H2O)2]2[Mo4O11(C6H5O7)2] 29,0-36,0%; носитель - остальное; при этом носитель содержит, мас. %: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита - 5,0-25,0; натрий - не более 0,03; γ-Al2O3 - остальное; что в случае сульфидирования по известным методикам приводит к получению катализатора, который содержит мас. %: Мо - 10,0-14,0; Ni - 3,0-4,3; S - 6,7-9,4; носитель - остальное; при этом носитель содержит, мас. %: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита - 5,0-25,0; натрий - не более 0,03; γ-Al2О3 - остальное.
Используемый катализатор имеет удельную поверхность 130-180 м2/г, объем пор 0,35-0,65 см3/г, средний диаметр пор 10-15 нм, и представляет собой частицы с сечением в виде круга, трилистника или четырехлистника с диаметром описанной окружности 1,0-1,6 мм и длиной до 20 мм, при этом входящий в состав катализатор борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита представляет собой частицы с размерами от 10 до 200 нм, характеризующиеся межплоскостными расстояниями 3,2 и 2,8
Figure 00000001
, с углом между ними 53,8°.
В качестве исходного сырья используют прямогонные и смесевые нефтяные фракции, имеющие температуру начала кипения выше 360°C, содержащие до 3,5% серы и 0,2% азота.
Основным отличительным признаком предлагаемого способа гидроочистки сырья гидрокрекинга по сравнению с прототипом является то, что процесс гидроочистки нефтяных фракций, имеющих температуру начала кипения выше 360°C, проводят при температуре 360-420°C, давлении 9,0-20,0 МПа, массовом расходе сырья 0,5-1,5 ч-1, объемном отношении водород/сырье 800-2000 нм3/м3 в присутствии катализатора, который содержит, мас. %: [Ni(Н2О)2]2[Мо4О11(С6Н5О7)2] 29,0-36,0%; носитель - остальное; при этом носитель содержит, мас. %: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита - 5,0-25,0; натрий - не более 0,03; γ-Al2O3 - остальное. Такой химический состав катализатора способствует дальнейшему селективному формированию наиболее активной в целевых реакциях гидроочистки NiMoS фазы тип II, что обеспечивает получение малосернистого и малоазотистого сырья гидрокрекинга при пониженной температуре процесса гидроочистки.
Вторым отличительным признаком является то, что используемый катализатор имеет удельную поверхность 130-180 м2/г, объем пор 0,35-0,65 см3/г, средний диаметр пор 10-15 нм, и представляет собой частицы с сечением в виде круга, трилистника или четырехлистника с диаметром описанной окружности 1,0-1,6 мм и длиной до 20 мм, при этом входящий в состав катализатор борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита представляет собой частицы с размерами от 10 до 200 нм, характеризующиеся межплоскостными расстояниями 3,2 и 2,8
Figure 00000001
, с углом между ними 53,8°. Такие размеры частиц бората алюминия Al3BO6 со структурой норбергита приводят к получению носителя и катализатора, текстурные характеристики которого обеспечивают доступ всех подлежащих превращению молекул сырья к активному компоненту.
Технический результат предлагаемого способа гидроочистки сырья гидрокрекинга складывается из следующих составляющих:
1. Наличие в составе используемого при гидроочистке катализатора бората алюминия Al3BO6 со структурой норбергита и биметаллического комплексного соединения [Ni(H2O)2]2[Mo4O11(C6H5O7)2] способствует селективному образованию наиболее активного в реакциях гидроочистки сульфидного компонента, NiMoS фазы тип II.
2. Наличие в составе используемого при гидроочистке катализатора бората алюминия Al3BO6 со структурой норбергита в виде частиц с размерами от 10 до 200 нм обеспечивает совокупность текстурных характеристик катализатора, способствующих хорошему диспергированию активного компонента и доступу всех подлежащих превращению молекул сырья к активному компоненту.
3. Наличие в составе используемого при гидроочистке катализатора бората алюминия Al3BO6 со структурой норбергита и биметаллического комплексного соединения [Ni(Н2O)2]2[Мо4O11(C6Н5O7)2] в заявляемых концентрациях обеспечивает оптимальные текстурные характеристики катализатора и оптимальную поверхностную концентрацию сульфидного активного компонента. Выход концентраций компонентов катализатора за заявляемые рамки приведет к снижению активности катализатора.
4. Использование в процессе гидроочистки улучшенного катализатора позволяет получать сырье гидрокрекинга с гораздо меньшим содержанием серы и азота, чем достигается в случае использования прототипа, при тех же условиях гидроочистки.
Описание предлагаемого технического решения.
Гидроочистку нефтяных фракций, имеющих температуру начала кипения выше 360°C, проводят при температуре 360-420°C, давлении 9,0-20,0 МПа, массовом расходе сырья 0,5-1,5 ч-1, объемном отношении водород/сырье 800-2000 нм3/м3 в присутствии катализатора, содержащего, мас. %: [Ni(H2O)2]2[Mo4O11(C6H5O7)2] 29,0-36,0%; носитель - остальное; при этом носитель содержит, мас. %: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита - 5,0-25,0; натрий - не более 0,03; γ-Al2O3 - остальное; что в случае сульфидирования по известным методикам приводит к получению катализатора, который содержит, мас. %: Мо - 10,0-14,0; Ni - 3,0-4,3; S - 6,7-9,4; носитель - остальное; при этом носитель содержит, мас. %: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита - 5,0-25,0; натрий - не более 0,03; γ-Al2O3 - остальное. Катализатор имеет удельную поверхность 130-180 м2/г, объем пор 0,35-0,65 см3/г, средний диаметр пор 10-15 нм и представляет собой частицы с сечением в виде круга, трилистника или четырехлистника с диаметром описанной окружности 1,0-1,6 мм и длиной до 20 мм, при этом входящий в состав катализатора борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита представляет собой частицы с размерами от 10 до 200 нм, характеризующиеся межплоскостными расстояниями 3,2 и 2,8
Figure 00000001
, с углом между ними 53,8°.
Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. Согласно известному решению [Патент РФ №2472585].
К 100 г порошка гидроксида алюминия AlOOH, имеющего структуру бемита с размером кристаллов 60-80
Figure 00000001
, со средним размером агломератов 40-50 мкм, содержащего примеси в количестве, мас. %, не более: Na2O - 0,002; Fe2O3 - 0,01; SiO2 - 0,015 при непрерывном перемешивании в смесителе с Z-образными лопастями добавляют 2 мл концентрированной азотной кислоты, 70 мл водного раствора, содержащего 5 г борной кислоты Н3ВО3 и 3 г этиленгликоля. Весовые отношения компонентов смеси - гидроксид алюминия : вода : азотная кислота : борная кислота : этиленгликоль = 1:0,7:0,02:0,05:0,03.
Образовавшуюся пасту перемешивают при комнатной температуре в течение 40 мин, затем формуют через фильеру с сечением в виде трилистника с диаметром описанной окружности 1,5 мм при давлении 6,0 МПа. Полученные гранулы сушат в термошкафу при 110°C 2 ч, затем прокаливают при 550°C 4 ч.
В результате получают носитель, содержащий B - 1,0 мас. %, Al2O3 – остальное, имеющий удельную поверхность 250 м2/г, объем пор 0,95 см3/г, средний диаметр пор 13 нм, представляющий собой частицы с сечением в виде трилистника с диаметром описанной окружности 1,4 мм, длиной до 20 мм.
Синтезируют биметаллическое соединение состава, [Ni(Н2O)2]2[Мо4O11(С6Н5O7)2], для чего в 70 мл дистиллированной воды при перемешивании последовательно растворяют 40,5 г лимонной кислоты С6Н8О7; 71,0 г парамолибдата аммония (NH4)6Мо7O24⋅4Н2О и 17,3 г гидроксида никеля Ni(OH)2. К полученному раствору добавляют 15 мл этиленгликоля и добавлением воды объем раствора доводят до 160 мл.
20 г носителя пропитывают по влагоемкости 16 мл водного раствора [Ni(Н2O)2]2[Мо4O11(C6Н5O7)2] и этиленгликоля. Катализатор сушат на воздухе при 100°C 2 ч и сульфидируют по одной из известных методик.
В данном случае катализатор сульфидирован прямогонной дизельной фракцией, содержащей дополнительно 1,5 мас. % сульфидирующего агента - диметилдисульфида (ДМДС), при объемной скорости подачи сульфидирующей смеси 2 ч-1 и соотношении водород/сырье = 300 по следующей программе:
- сушка катализатора в реакторе гидроочистки в токе водорода при 140°C в течение 2 ч;
- смачивание катализатора прямогонной дизельной фракцией в течение 2 ч;
- подача сульфидирующей смеси и увеличение температуры до 240°C со скоростью подъема температуры 25°C/ч;
- сульфидирование при температуре 240°C в течение 8 ч (низкотемпературная стадия);
- увеличение температуры реактора до 340°C со скоростью подъема температуры 25°C/ч;
- сульфидирование при температуре 340°C в течение 8 ч.
Полученный катализатор содержит, мас. %: Мо - 13,0; Ni - 3,4; S - 9,6; В - 0,5; С - 6,7; Al2O3 - остальное.
Далее проводят гидроочистку сырья гидрокрекинга, в качестве которого используют вакуумный газойль, имеющий интервал кипения 360-570°C, содержащий 3,5% серы и 0,2% азота. Гидроочистку проводят при давлении 10,0 МПа, расходе сырья 0,7 ч-1, объемном отношении водород/сырье 1200 нм3/м3, температуре 380°C. Результаты тестирования катализатора в гидроочистке приведены в таблице.
Примеры 2-7 иллюстрируют предлагаемое техническое решение.
Пример 2
Сначала готовят носитель, для чего 150 г продукта термической активации гидраргиллита измельчают на планетарной мельнице до частиц размером в пределах 20-50 мкм. Далее порошок гидратируют при перемешивании и нагревании в растворе азотной кислоты с концентрацией 0,5%. Затем суспензию на воронке с бумажным фильтром промывают дистиллированной водой до остаточного содержания натрия в порошке не более 0,03%. Отмытую и отжатую лепешку переносят в автоклав, в который добавляют раствор 2,3 г борной кислоты в 1 л 1,5%-ного раствора азотной кислоты, имеющий pH 1,4. Автоклав нагревают до 150°C и выдерживают 12 ч. Далее автоклав охлаждают до комнатной температуры и проводят сушку полученной суспензии на распылительной сушилке при температуре воздуха на входе в сушилку 155°C и непрерывном перемешивании суспензии, высушенный порошок собирают в приемной емкости сушилки. Навеску 150 г порошка помещают в корыто смесителя с Z-образными лопастями, пептизируют 2,5%-ным водным раствором аммиака, после чего экструдируют при давлении 60,0 МПа, через фильеру, обеспечивающую получение частиц с сечением в виде трилистника с диаметром описанной окружности 1,6 мм. Сформованные гранулы сушат при температуре 120°C и прокаливают при температуре 550°C. В результате получают носитель, содержащий мас. %: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита - 5,0; натрий - 0,03; γ-Al2О3 - остальное. Далее готовят раствор биметаллического комплексного соединения [Ni(Н2O)2]2[Мо4O11(C6Н5O7)2], для чего в 100 мл дистиллированной воды при перемешивании последовательно растворяют 48,91 г лимонной кислоты C6H8O7; 89,87 г парамолибдата аммония (NH4)6Мо7O24⋅4H2O и 31,4 г основного карбоната никеля NiCO3⋅mNi(OH)2⋅nH2O. После полного растворения всех компонентов, добавлением дистиллированной воды объем раствора доводят до 200 мл.
100 г полученного носителя пропитывают по влагоемкости 67 мл раствора биметаллического комплексного соединения [Ni(Н2O)2]2[Мо4O11(C6Н5O7)2] при 20°C в течение 60 мин. Затем катализатор сушат на воздухе при 100°C.
Полученный катализатор содержит, мас. %: [Ni(Н2O)2]2[Мо4O11(C6Н5O7)2] - 32,4%; носитель - остальное; при этом носитель содержит, мас. %: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита - 5,0; натрий - 0,03; γ-Al2O3 - остальное.
Катализатор имеет удельную поверхность 150 м2/г, объем пор 0,55 см3/г, средний диаметр пор 13 нм и представляет собой частицы с сечением в виде трилистника с диаметром описанной окружности 1,6 мм и длиной до 20 мм. Входящий в состав катализатор борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита представляет собой частицы с размерами от 10 до 200 нм, характеризующиеся межплоскостными расстояниями 3,2 и 2,8
Figure 00000001
, с углом между ними 53,8°.
Далее катализатор сульфидируют аналогично примеру 1. В результате получают катализатор, который содержит, мас. %: Мо - 12,5; Ni - 3,85; S - 8,3; носитель - остальное; при этом носитель содержит, мас. %: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита - 5,0; натрий - 0,03; γ-Al2O3 - остальное.
Далее проводят гидроочистку сырья гидрокрекинга аналогично примеру 1.
Результаты тестирования катализатора в гидроочистке приведены в таблице.
Пример 3
Готовят носитель по методике, близкой к примеру 2, с той разницей, что отмытую и отжатую лепешку переносят в автоклав, в который добавляют раствор 5,98 г борной кислоты в 1 л 1,5%-ного раствора азотной кислоты. Остальные операции и загрузки компонентов при приготовлении носителя аналогичны примеру 2.
В результате получают носитель, содержащий, мас. %: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита - 12,0; натрий - 0,028; γ-Al2O3 - остальное. 100 г полученного носителя пропитывают по влагоемкости 67 мл раствора биметаллического комплексного соединения [Ni(Н2O)2]2[Мо4O11(C6Н5O7)2] из примера 2. Затем катализатор сушат на воздухе при 100°C.
Полученный катализатор содержит, мас. %: [Ni(Н2O)2]2[Мо4O11(C6Н5O7)2] - 32,4%; носитель - остальное; при этом носитель содержит, мас. %: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита - 12,0; натрий - 0,028; γ-Al2O3 - остальное.
Далее катализатор сульфидируют аналогично примеру 1. В результате получают катализатор, который содержит, мас. %: Мо - 12,5; Ni - 3,85; S - 8,3; носитель - остальное; при этом носитель содержит, мас. %: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита - 12,0; натрий - 0,028; γ-Al2O3 - остальное.
Далее проводят гидроочистку сырья гидрокрекинга аналогично примеру 1.
Результаты тестирования катализатора в гидроочистке приведены в таблице.
Пример 4
Готовят носитель по методике, близкой к примеру 2, с той разницей, что отмытую и отжатую лепешку переносят в автоклав, в который добавляют раствор 14,63 г борной кислоты в 1 л 1,5%-ного раствора азотной кислоты. Остальные операции и загрузки компонентов при приготовлении носителя аналогичны примеру 2.
В результате получают носитель, содержащий мас. %: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита - 25,0; натрий - 0,023; γ-Al2O3 - остальное. 100 г полученного носителя пропитывают по влагоемкости 66 мл раствора биметаллического комплексного соединения [Ni(Н2O)2]2[Мо4O11(C6Н5O7)2] из примера 2. Затем катализатор сушат на воздухе при 200°C.
Полученный катализатор содержит, мас. %: [Ni(Н2O)2]2[Мо4O11(C6Н5O7)2] - 32,4%; носитель - остальное; при этом носитель содержит, мас. %: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита - 25,0; натрий - 0,023; γ-Al2O3 - остальное.
Далее катализатор сульфидируют аналогично примеру 1. В результате получают катализатор, который содержит, мас. %: Мо - 12,5; Ni - 3,85; S - 8,3; носитель - остальное; при этом носитель содержит, мас. %: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита - 25,0; натрий - 0,023; γ-Al2O3 - остальное.
Далее проводят гидроочистку сырья гидрокрекинга аналогично примеру 1.
Результаты тестирования катализатора в гидроочистке приведены в таблице.
Пример 5
Готовят носитель также, как в примере 3.
Готовят раствор биметаллического комплексного соединения [Ni(Н2O)2]2[Мо4O11(C6Н5O7)2], для чего в 100 мл дистиллированной воды при перемешивании последовательно растворяют 42,23 г лимонной кислоты C6H8O7; 77,58 г парамолибдата аммония (NH4)6Мо7O24⋅4Н2O и 27,1 г основного карбоната никеля NiCO3⋅mNi(OH)2⋅nH2O. После полного растворения всех компонентов, добавлением дистиллированной воды объем раствора доводят до 200 мл. 100 г полученного носителя при комнатной температуре пропитывают по влагоемкости 67 мл раствора биметаллического комплексного соединения [Ni(Н2O)2]2[Мо4O11(C6Н5O7)2]. Затем катализатор сушат на воздухе при 120°C.
Полученный катализатор содержит, мас. %: [Ni(Н2O)2]2[Мо4O11(C6Н5O7)2] - 29,3%; носитель - остальное; при этом носитель содержит, мас. %: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита - 12,0; натрий - 0,028; γ-Al2O3 - остальное.
Катализатор имеет удельную поверхность 180 м2/г, объем пор 0,65 см3/г, средний диаметр пор 15 нм и представляет собой частицы с сечением в виде трилистника с диаметром описанной окружности 1,6 мм и длиной до 20 мм. Входящий в состав катализатор борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита представляет собой частицы с размерами от 10 до 200 нм, характеризующиеся межплоскостными расстояниями 3,2 и 2,8
Figure 00000001
, с углом между ними 53,8°.
Далее катализатор сульфидируют аналогично примеру 1. В результате получают катализатор, который содержит, мас. %: Мо - 10,0; Ni - 3,0; S - 6,7; носитель - остальное; при этом носитель содержит, мас. %: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита - 12,0; натрий - 0,028; γ-Al2O3 - остальное.
Далее проводят гидроочистку сырья гидрокрекинга аналогично примеру 1.
Результаты тестирования катализатора в гидроочистке приведены в таблице.
Пример 6
Готовят носитель также, как в примере 3, с той разницей что формовочную пасту экструдируют при давлении 60,0 МПа через фильеру, обеспечивающую получение частиц с сечением в виде круга диаметром 1,0 мм.
Готовят раствор биметаллического комплексного соединения [Ni(Н2O)2]2[Мо4O11(C6Н5O7)2], для чего в 100 мл дистиллированной воды при нагревании до 80°C и перемешивании последовательно растворяют 56,9 г лимонной кислоты C6Н8O7; 104,53 г парамолибдата аммония (NH4)6Mo7O24⋅4H2O и 36,5 г основного карбоната никеля NiCO3⋅mNi(OH)2⋅nH2O. После полного растворения всех компонентов, добавлением дистиллированной воды объем раствора доводят до 200 мл.
Далее используют пропитку носителя из избытка раствора. 100 г полученного носителя загружают в колбу, помещенную в водяную баню, нагретую до 80°C, в колбу приливают 200 мл раствора биметаллического комплексного соединения [Ni(Н2O)2]2[Мо4O11(C6Н5O7)2], также нагретого до 80°C. Пропитку продолжают в течение 20 мин при периодическом перемешивании, после чего избыток раствора отделяют от влажного катализатора. Затем катализатор сушат на воздухе при 200°C.
Полученный катализатор содержит, мас. %: [Ni(Н2O)2]2[Мо4O11(C6Н5O7)2] - 35,8%; носитель - остальное; при этом носитель содержит, мас. %: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита - 12,0; натрий - 0,028; γ-Al2O3 - остальное.
Катализатор имеет удельную поверхность 130 м2/г, объем пор 0,35 см3/г, средний диаметр пор 10 нм и представляет собой частицы с сечением в виде круга с диаметром 1,0 мм и длиной до 20 мм. Входящий в состав катализатор борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита представляет собой частицы с размерами от 10 до 200 нм, характеризующиеся межплоскостными расстояниями 3,2 и 2,8
Figure 00000001
, с углом между ними 53,8°.
Далее катализатор сульфидируют аналогично примеру 1. В результате получают катализатор, который содержит, мас.%: Мо - 14,0; Ni - 4,3; S - 9,4; носитель - остальное; при этом носитель содержит, мас.%: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита - 12,0; натрий - 0,028; γ-Al2O3 - остальное.
Далее проводят гидроочистку сырья гидрокрекинга аналогично примеру 1.
Результаты тестирования катализатора в гидроочистке приведены в таблице.
Пример 7
Готовят носитель также, как в примере 3, с тем отличием, что формовочную пасту экструдируют при давлении 60,0 МПа через фильеру, обеспечивающую получение частиц с сечением в виде четырехлистника диаметром 1,6 мм.
Далее используют пропитку носителя из избытка раствора. 100 г полученного носителя загружают в колбу, помещенную в водяную баню, нагретую до 30°C, в колбу приливают 133 мл раствора биметаллического комплексного соединения [Ni(Н2O)2]2[Мо4O11(C6Н5O7)2] из примера 5, также нагретого до 30°C. Пропитку продолжают в течение 60 мин при периодическом перемешивании, после чего избыток раствора отделяют от влажного катализатора. Затем катализатор сушат на воздухе при 120°C.
Полученный катализатор содержит, мас. %: [Ni(Н2O)2]2[Мо4O11(C6Н5O7)2] - 30,6%; носитель - остальное; при этом носитель содержит, мас. %: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита - 12,0; натрий - 0,028; γ-Al2O3 - остальное.
Катализатор имеет удельную поверхность 175 м2/г, объем пор 0,6 см3/г, средний диаметр пор 14 нм и представляет собой частицы с сечением в виде четырехлистника с диаметром описанной окружности 1,6 мм и длиной до 20 мм. Входящий в состав катализатор борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита представляет собой частицы с размерами от 10 до 200 нм, характеризующиеся межплоскостными расстояниями 3,2 и 2,8
Figure 00000001
, с углом между ними 53,8°.
Далее катализатор сульфидируют аналогично примеру 1. В результате получают катализатор, который содержит, мас. %: Мо - 11,7; Ni - 3,6; S - 7,9; носитель - остальное; при этом носитель содержит, мас. %: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита - 12,0; натрий - 0,028; γ-Al2O3 - остальное.
Далее проводят гидроочистку сырья гидрокрекинга аналогично примеру 1.
Результаты тестирования катализатора в гидроочистке приведены в таблице.
Figure 00000002
Таким образом, как видно из приведенных примеров, предлагаемый способ гидроочистки сырья гидрокрекинга за счет использования катализатора, который содержит, мас. %: [Ni(Н2O)2]2[Мо4O11(C6Н5O7)2] 29,0-36,0%; носитель - остальное; при этом носитель содержит, мас. %: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита - 5,0-25,0; натрий - не более 0,03; γ-Al2O3 - остальное; позволяет получить сырье гидрокрекинга с гораздо меньшим содержанием серы и азота, чем по способу-прототипу.

Claims (5)

1. Способ гидроочистки сырья гидрокрекинга, заключающийся в гидроочистке нефтяных фракций, имеющих температуру начала кипения выше 360°С, в присутствии гетерогенного катализатора, отличающийся тем, что используемый катализатор содержит, мас. %: [Ni(H2O)2]2[Mo4O11(C6H5O7)2] 29,0-36,0%; носитель - остальное; при этом носитель содержит, мас. %: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита - 5,0-25,0; натрий - не более 0,03; γ-Al2O3 - остальное.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используемый катализатор имеет удельную поверхность 130-180 м2/г, объем пор 0,35-0,65 см3/г, средний диаметр пор 10-15 нм, и представляет собой частицы с сечением в виде круга, трилистника или четырехлистника с диаметром описанной окружности 1,0-1,6 мм и длиной до 20 мм, при этом входящий в состав катализатор борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита представляет собой частицы с размерами от 10 до 200 нм, характеризующиеся межплоскостными расстояниями 3,2 и 2,8
Figure 00000003
, с углом между ними 53,8°.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используемый катализатор перед проведением гидроочистки сульфидируют с получением катализатора, который содержит, мас. %: Мо - 10,0-14,0; Ni - 3,0-4,3; S - 6,7-9,4; носитель - остальное; при этом носитель содержит, мас. %: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита - 5,0-25,0; натрий - не более 0,03; γ-Al2O3 - остальное.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что гидроочистку проводят при температуре 360-420°С, давлении 9,0-20,0 МПа, расходе сырья 0,5-1,5 ч-1, объемном отношении водород/сырье 800-2000 нм3/м3.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве исходного сырья используют прямогонные и смесевые нефтяные фракции, имеющие температуру начала кипения выше 360°С, содержащие до 3,5% серы и 0,2% азота.
RU2016143896A 2016-11-09 2016-11-09 Способ гидроочистки сырья гидрокрекинга RU2626401C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016143896A RU2626401C1 (ru) 2016-11-09 2016-11-09 Способ гидроочистки сырья гидрокрекинга

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016143896A RU2626401C1 (ru) 2016-11-09 2016-11-09 Способ гидроочистки сырья гидрокрекинга

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2626401C1 true RU2626401C1 (ru) 2017-07-27

Family

ID=59495864

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016143896A RU2626401C1 (ru) 2016-11-09 2016-11-09 Способ гидроочистки сырья гидрокрекинга

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2626401C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2649384C1 (ru) * 2017-09-25 2018-04-05 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук (ИК СО РАН) Способ гидроочистки сырья гидрокрекинга

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2008972C1 (ru) * 1992-08-14 1994-03-15 Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти Способ приготовления катализатора для гидроочистки нефтяных фракций
US7737071B2 (en) * 2004-03-26 2010-06-15 Cosmo Oil Co., Ltd. Catalyst for hydrotreating hydrocarbon oil, process for producing the same, and method for hydrotreating hydrocarbon oil
RU2472585C1 (ru) * 2011-09-23 2013-01-20 Учреждение Российской академии наук Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения РАН Катализатор, способ приготовления носителя, способ приготовления катализатора и способ гидроочистки углеводородного сырья
RU2484896C1 (ru) * 2012-04-09 2013-06-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук Регенерированный катализатор гидроочистки углеводородного сырья, способ регенерации дезактивированного катализатора и процесс гидроочистки углеводородного сырья

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2008972C1 (ru) * 1992-08-14 1994-03-15 Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти Способ приготовления катализатора для гидроочистки нефтяных фракций
US7737071B2 (en) * 2004-03-26 2010-06-15 Cosmo Oil Co., Ltd. Catalyst for hydrotreating hydrocarbon oil, process for producing the same, and method for hydrotreating hydrocarbon oil
RU2472585C1 (ru) * 2011-09-23 2013-01-20 Учреждение Российской академии наук Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения РАН Катализатор, способ приготовления носителя, способ приготовления катализатора и способ гидроочистки углеводородного сырья
RU2484896C1 (ru) * 2012-04-09 2013-06-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук Регенерированный катализатор гидроочистки углеводородного сырья, способ регенерации дезактивированного катализатора и процесс гидроочистки углеводородного сырья

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2649384C1 (ru) * 2017-09-25 2018-04-05 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук (ИК СО РАН) Способ гидроочистки сырья гидрокрекинга

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2560925C (en) Catalyst for hydrotreating hydrocarbon oil, process for producing the same, and method for hydrotreating hydrocarbon oil
RU2402380C1 (ru) Катализатор гидроочистки углеводородного сырья, способ его приготовления и процесс гидроочистки
RU2534998C1 (ru) Катализатор гидроочистки углеводородного сырья
RU2629355C1 (ru) Способ получения малосернистого дизельного топлива
RU2689735C1 (ru) Катализатор гидроочистки дизельного топлива
RU2573561C2 (ru) Катализатор гидрообессеривания, способ его приготовления и процесс глубокой гидроочистки углеводородного сырья
RU2626398C1 (ru) Катализатор гидроочистки углеводородного сырья
CN109196077A (zh) 升级重油的系统和方法
RU2626397C1 (ru) Способ гидрокрекинга углеводородного сырья
RU2639159C2 (ru) Катализатор, способ приготовления носителя, способ приготовления катализатора и способ гидроочистки углеводородного сырья
RU2311959C1 (ru) Катализатор, способ получения носителя, способ получения катализатора и процесс гидрообессеривания дизельных фракций
RU2663902C1 (ru) Способ гидроочистки углеводородного сырья
RU2609834C1 (ru) Катализатор, способ его приготовления и способ гидрооблагораживания дизельных дистиллятов
US6551500B1 (en) Hydrocracking catalyst, producing method thereof, and hydrocracking method
RU2626402C1 (ru) Способ приготовления катализатора гидроочистки сырья гидрокрекинга
RU2691991C1 (ru) Способ получения малосернистого дизельного топлива
RU2626400C1 (ru) Способ получения малосернистого сырья каталитического крекинга
RU2607908C1 (ru) Способ приготовления катализатора гидрокрекинга углеводородного сырья
RU2649384C1 (ru) Способ гидроочистки сырья гидрокрекинга
RU2629358C1 (ru) Катализатор гидроочистки сырья гидрокрекинга
RU2732944C1 (ru) Способ получения малосернистого дизельного топлива
RU2626399C1 (ru) Способ приготовления катализатора гидроочистки углеводородного сырья
RU2607925C1 (ru) Катализатор и способ гидрооблагораживания дизельных дистиллятов
RU2626401C1 (ru) Способ гидроочистки сырья гидрокрекинга
RU2387475C1 (ru) Катализатор, способ его приготовления и процесс гидроочистки углеводородного сырья

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20180320