RU2632911C1 - Catalyst of n-alkane hydroizomerization and method of its preparation - Google Patents

Catalyst of n-alkane hydroizomerization and method of its preparation Download PDF

Info

Publication number
RU2632911C1
RU2632911C1 RU2016150119A RU2016150119A RU2632911C1 RU 2632911 C1 RU2632911 C1 RU 2632911C1 RU 2016150119 A RU2016150119 A RU 2016150119A RU 2016150119 A RU2016150119 A RU 2016150119A RU 2632911 C1 RU2632911 C1 RU 2632911C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalyst
amount
molybdenum
hydroisomerization
molybdenum carbide
Prior art date
Application number
RU2016150119A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Геннадий Викторович Ечевский
Александр Викторович Токтарев
Евгений Геннадьевич Коденев
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 RU2016150119A priority Critical patent/RU2632911C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2632911C1 publication Critical patent/RU2632911C1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/16Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/24Chromium, molybdenum or tungsten
    • B01J23/28Molybdenum
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J27/00Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
    • B01J27/20Carbon compounds
    • B01J27/22Carbides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/82Phosphates
    • B01J29/84Aluminophosphates containing other elements, e.g. metals, boron
    • B01J29/85Silicoaluminophosphates (SAPO compounds)
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/04Mixing

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: catalyst of the n-alkane hydroisomerization, which as an active component contains nanodispersed molybdenum carbide in the amount of 2.5-10.0 wt % of the total catalyst weight, as the acid support, the catalyst contains SAPO-31 crystalline silicoaluminophosphate with an ATO structure in the amount of 30-80%, as a binder, aluminium oxide in the amount of 20-70%, and a carbide precursor is introduced into the catalyst at the stage of the moulding mixture production for granulation.
EFFECT: high activity, selectivity and resistance to coke deactivation of catalysts in the hydroisomerization reaction of n-alkanes.
3 cl, 5 ex, 10 tbl

Description

Изобретение относится к области химии, а именно к катализаторам, предназначенным для процесса гидроизомеризации прямогонных и гидроочищенных дизельных фракций, и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.The invention relates to the field of chemistry, namely to catalysts intended for the process of hydroisomerization of straight-run and hydrotreated diesel fractions, and can be used in the oil refining industry.

Процессы гидропревращений углеводородных фракций являются основными для получения высококачественных топлив, удовлетворяющих современным экологическим и эксплуатационным требованиям.Hydroconversion processes of hydrocarbon fractions are fundamental for obtaining high-quality fuels that meet modern environmental and operational requirements.

Процессы гидропереработки углеводородных фракций включают:Hydro-processing processes for hydrocarbon fractions include:

- гидроочистку исходного сырья (процессы сероочистки, очистки от соединений азота, гидродеоксигенацию, деметаллизацию);- hydrotreating of feedstock (desulfurization processes, purification of nitrogen compounds, hydrodeoxygenation, demetallization);

- гидрирование ароматических компонентов сырья;- hydrogenation of aromatic components of raw materials;

- гидродециклизацию нафтеновых компонентов сырья;- hydrodecyclization of naphthenic components of raw materials;

- гидроизомеризацию и гидрокрекинг парафиновых и нафтеновых компонентов сырья.- hydroisomerization and hydrocracking of paraffin and naphthenic components of raw materials.

Цель процесса гидроизомеризации - получение разветвленных парафинов с сохранением фракционного состава получаемых продуктов, что в случае гидроизомеризации бензиновых фракций приводит к увеличению октанового числа и снижению содержания ароматических компонентов бензина. В процессе гидроизомеризации дизельных фракций происходит снижение температуры их застывания, тем самым улучшая эксплуатационные характеристики дизельного топлива при отрицательных температурах окружающей среды. При этом существенное снижение температуры застывания гидроизомеризованных дизельных фракций не сопровождается заметным ухудшением их моторных характеристик, поскольку малоразветвленные изопарафины имеют высокие показатели цетанового числа. В промышленности используются платиносодержащие катализаторы гидропереработки углеводородного сырья.The purpose of the hydroisomerization process is to obtain branched paraffins while maintaining the fractional composition of the resulting products, which in the case of hydroisomerization of gasoline fractions leads to an increase in octane number and a decrease in the content of aromatic components of gasoline. In the process of hydroisomerization of diesel fractions, their pour point decreases, thereby improving the operational characteristics of diesel fuel at low ambient temperatures. Moreover, a significant decrease in the pour point of hydroisomerized diesel fractions is not accompanied by a noticeable deterioration in their motor characteristics, since low-branched isoparaffins have high cetane numbers. Platinum-containing catalysts for the hydroprocessing of hydrocarbons are used in industry.

Роль платины в составе катализаторов гидроизомеризации с высокой кислотностью носителя, на которых образование карбкатиона происходит непосредственно на кислотных центрах катализатора, сводится к предотвращению коксообразования. На катализаторах средней кислотности, таких как цеолиты и аморфные алюмосиликаты, гидроизомеризация протекает по бифункциональному механизму, т.е. инициирование процесса осуществляется на металлических частицах, а изомеризация промежуточных соединений протекает на кислотной поверхности катализатора. Все нанесенные платиновые катализаторы в той или иной степени являются бифункциональными, особенно на носителях с выраженной кислотностью. Для сильнокислотных систем при низких температурах превращения углеводородов роль платины состоит в активации водорода и в «своевременном» насыщении карбениевых ионов после их изомеризационных трансформаций с образованием изоалканов. Стабильность работы таких катализаторов обусловлена подавлением процесса образования продуктов уплотнения на кислотных центрах.The role of platinum in the composition of hydroisomerization catalysts with high acidity of the support, on which the formation of the carbocation occurs directly on the acid centers of the catalyst, is reduced to the prevention of coke formation. On medium acid catalysts, such as zeolites and amorphous aluminosilicates, hydroisomerization proceeds according to a bifunctional mechanism, i.e. The process is initiated on metal particles, and the isomerization of the intermediate compounds proceeds on the acid surface of the catalyst. All supported platinum catalysts are, to one degree or another, bifunctional, especially on carriers with pronounced acidity. For strongly acid systems at low hydrocarbon conversion temperatures, the role of platinum is to activate hydrogen and to “timely” saturation of carbenium ions after their isomerization transformations with the formation of isoalkanes. The stability of the operation of such catalysts is due to the suppression of the formation of densification products at acid sites.

Недостаток платиносодержащих катализаторов гидроизомеризации заключается в значительном уменьшении гидрирующей активности платинового компонента в присутствии сернистых соединений, содержащихся в исходном сырье гидроизомеризации, что влечет за собой падение активности катализатора в целом и его быстрое закоксование. Значительное снижение гидрирующей активности объясняется тем, что платина даже в присутствии значительного количества водорода довольно быстро осерняется, переходя в сульфид, а гидро-дегидрирующая активность сульфида платины на 2-3 порядка ниже активности металлической платины. Необходимость предварительной гидроочистки сырья гидроизомеризации на платиносодержащих катализаторах существенно удорожает процесс и ограничивает область их применения. В отличие от металлической платины карбиды молибдена и вольфрама, во-первых, более устойчивы к воздействию серосодержащих соединений, а во-вторых, удельная активность карбидов, оксикарбидов и сульфидов молибдена различается незначительно и даже в случае частичного осернения не приводит к заметному уменьшению гидро-дегидрирующей активности.The disadvantage of platinum-containing hydroisomerization catalysts is a significant decrease in the hydrogenating activity of the platinum component in the presence of sulfur compounds contained in the hydroisomerization feedstock, which entails a decrease in the activity of the catalyst as a whole and its rapid coking. A significant decrease in the hydrogenating activity is explained by the fact that platinum even in the presence of a significant amount of hydrogen sulfurizes rather quickly, turning into sulfide, and the hydro-dehydrating activity of platinum sulfide is 2-3 orders of magnitude lower than the activity of metallic platinum. The need for preliminary hydrotreating of hydroisomerization feedstocks on platinum-containing catalysts significantly increases the cost of the process and limits their scope. Unlike metallic platinum, molybdenum and tungsten carbides are, firstly, more resistant to sulfur-containing compounds, and secondly, the specific activity of molybdenum carbides, hydroxycarbides and sulfides differs slightly and even in the case of partial sulfurization does not lead to a noticeable decrease in hydro-dehydrogenating activity.

Коммерчески привлекательным решением является задача создания серостойкого высокостабильного катализатора гидроизомеризации дизельных фракций на основе кислотного цеолитного носителя, модифицированного серостойким гидро-дегидрирующим компонентом, не содержащим металлов VIII группы - платины, палладия и др.A commercially attractive solution is the task of creating a sulfur-resistant highly stable hydroisomerization catalyst for diesel fractions based on an acid zeolite carrier modified with a sulfur-resistant hydro-dehydrogenating component that does not contain Group VIII metals - platinum, palladium, etc.

Интересными объектами, свойства которых позволяют рассматривать их в качестве перспективных гидро-дегидрирующих компонентов катализаторов гидроизомеризации, являются карбиды вольфрама и особенно карбиды молибдена. Отмечена их способность к активации водорода и высокая активность в реакциях гидрирования бензола, толуола, полициклических ароматических углеводородов [Marquez-Alvarez C., Calridge J.B., York А.Р.Е., Sloan J., Green M.L.H. Studies in Surface Science and Catalysis. 1997. V. 106. P. 485-490; Choi J.-S., Bugli G., Djega-Mariadassou G.J. Catal. 2000. V. 193. P. 238-247; Usman M., Li D., Razzaq R., Yaseen M., Li Ch., Zhang S.J. Ind. Eng. Chem. 2015. V. 23. P. 21-26].Interesting objects whose properties make it possible to consider them as promising hydro-dehydrogenating components of hydroisomerization catalysts are tungsten carbides and especially molybdenum carbides. Their ability to activate hydrogen and high activity in the hydrogenation of benzene, toluene, polycyclic aromatic hydrocarbons [Marquez-Alvarez C., Calridge J.B., York A.P.E., Sloan J., Green M.L.H. Studies in Surface Science and Catalysis. 1997. V. 106. P. 485-490; Choi J.-S., Bugli G., Djega-Mariadassou G.J. Catal. 2000. V. 193. P. 238-247; Usman M., Li D., Razzaq R., Yaseen M., Li Ch., Zhang S.J. Ind. Eng. Chem. 2015. V. 23. P. 21-26].

Карбиды молибдена и вольфрама активны в изомеризации н-парафинов [York А.Р.Е., Pham-Huu С., Del Gallo P., Ledoux M.J. Catal. Today. 1997. V. 35. P. 51-57; Ribeiro F.H., Boudart M., Dalla Betta R.A., Iglesia E. J. Catal. 1991. V. 130. P. 498-513; Liu P., Wu M., Wang J., Zhang W., Li Y. Fuel Process. Technol. 2015. V. 131. P. 311-316.], в гидродециклизации нафтенов [Choi Y., Lee J., Shin J., Lee S., Kim D., Kyoo Lee J. Appl. Catal. A: General. 2015. V. 492. P. 140-150; Ardakani Sh. J., Smith K.J. Appl. Catal. A: General. 2011. V. 403. P. 36-47; Kim Y., Yun G., Lee Y. Catal. Commun. 2014. V. 45. P. 133-138.], в гидроочистке углеводородных фракций [Furimsky Е. Appl. Catal. A: General. 2003. V. 240. P. 1-28; Oyama S.T., Gott T., Zhao H., Lee Y.-K. Catal. Today. 2009. V. 143. P. 94-107].Molybdenum and tungsten carbides are active in the isomerization of n-paraffins [York A.P.E., Pham-Huu C., Del Gallo P., Ledoux M.J. Catal. Today. 1997. V. 35. P. 51-57; Ribeiro F.H., Boudart M., Dalla Betta R.A., Iglesia E. J. Catal. 1991. V. 130. P. 498-513; Liu P., Wu M., Wang J., Zhang W., Li Y. Fuel Process. Technol. 2015. V. 131. P. 311-316.], In the hydrodecyclization of naphthenes [Choi Y., Lee J., Shin J., Lee S., Kim D., Kyoo Lee J. Appl. Catal. A: General. 2015. V. 492. P. 140-150; Ardakani Sh. J., Smith K.J. Appl. Catal. A: General. 2011. V. 403. P. 36-47; Kim Y., Yun G., Lee Y. Catal. Commun. 2014. V. 45. P. 133-138.], In the hydrotreatment of hydrocarbon fractions [Furimsky E. Appl. Catal. A: General. 2003. V. 240. P. 1-28; Oyama S.T., Gott T., Zhao H., Lee Y.-K. Catal. Today. 2009. V. 143. P. 94-107].

В ряде работ показано, что по каталитическим свойствам в реакции изомеризации карбиды молибдена и вольфрама близки к благородным металлам VIII группы [York А.Р.Е., Pham-Huu С, Del Gallo P., Ledoux M.J. Catal. Today. 1997. V. 35. P. 51-57; Volpe L., Boudart M.J. Solid State Chem. 1985. V. 59. P. 348-356; Ledoux M.J., Pram Huu C., Guille J., Dunlop H.J. Catal. 1992. V. 134. P. 383-398].In a number of works, it was shown that the molybdenum and tungsten carbides are close to the noble metals of group VIII in their catalytic properties in the isomerization reaction [York A.P.E., Pham-Huu C, Del Gallo P., Ledoux M.J. Catal. Today. 1997. V. 35. P. 51-57; Volpe L., Boudart M.J. Solid State Chem. 1985. V. 59. P. 348-356; Ledoux M.J., Pram Huu C., Guille J., Dunlop H.J. Catal. 1992. V. 134. P. 383-398].

Известные способы получения катализаторов, содержащих карбиды молибдена или вольфрама, можно разделить на две группы, включающие:Known methods for producing catalysts containing molybdenum or tungsten carbides can be divided into two groups, including:

- обработку (карбонизацию) предшественника катализатора, пропитанного растворимым соединением молибдена или вольфрама, при повышенных температурах в среде, содержащей водород и источник углерода, как правило, углеводороды С14, оксид углерода, диоксид углерода;- processing (carbonization) of the catalyst precursor, impregnated with a soluble compound of molybdenum or tungsten, at elevated temperatures in a medium containing hydrogen and a carbon source, usually C 1 -C 4 hydrocarbons, carbon monoxide, carbon dioxide;

- карбонизацию комплекса молибдена или вольфрама с органическим лигандом, являющимся источником углерода, при повышенных температурах в среде водорода или инертного газа.- carbonization of a complex of molybdenum or tungsten with an organic ligand, which is a source of carbon, at elevated temperatures in a medium of hydrogen or inert gas.

Стабилизирующее действие карбидов молибдена и вольфрама продемонстрировано в процессе гидроизомеризации парафинов в присутствии катализатора на основе активированного угля и хлорированного оксида алюминия, модифицированного карбидами молибдена и вольфрама [Patent US 6090992. Isomerization catalyst system, method of making and method of using such catalyst system in the isomerization of saturated hydrocarbons / An-hsiang Wu. Charles A. Drake; Phillips Petroleum Company; заявл. 08.12.1998; опубл. 18.07.2000. Patent US 6110859. Hybrid catalyst system for converting hydrocarbons and a method of making and using such catalyst system / An-hsiang Wu, Charles A. Drake; Phillips Petroleum Company; заявл. 16.11.1998; опубл. 29.08.2000]. Способ приготовления катализатора гидроизомеризации заключается в нанесении солей молибдена или вольфрама на γ-оксид алюминия с последующей прокалкой. Нанесенный оксид молибдена или вольфрама подвергают стадии термопрограммированной карбонизации в смеси водорода и метана при температурах 600-1000°C (предпочтительно 700-750°C) для получения карбида, диспергированного на поверхности оксида алюминия. Для формирования кислотных свойств катализатора после высокотемпературной обработки проводят его дополнительную обработку смесью паров тетрахлорида углерода и водорода при температуре 300°C.The stabilizing effect of molybdenum and tungsten carbides was demonstrated during the hydroisomerization of paraffins in the presence of an activated carbon and chlorinated alumina catalyst modified with molybdenum and tungsten carbides [Patent US 6090992. Isomerization catalyst system, method of making and method of using such catalyst system in the isomerization of saturated hydrocarbons / An-hsiang Wu. Charles A. Drake; Phillips Petroleum Company; declared 12/08/1998; publ. 07/18/2000. Patent US 6,110,859. Hybrid catalyst system for converting hydrocarbons and a method of making and using such catalyst system / An-hsiang Wu, Charles A. Drake; Phillips Petroleum Company; declared 11/16/1998; publ. 08/29/2000]. A method of preparing a hydroisomerization catalyst consists in applying molybdenum or tungsten salts to γ-alumina, followed by calcination. The applied molybdenum or tungsten oxide is subjected to a thermally programmed carbonization step in a mixture of hydrogen and methane at temperatures of 600-1000 ° C (preferably 700-750 ° C) to obtain carbide dispersed on the surface of alumina. To form the acid properties of the catalyst after high-temperature treatment, it is additionally treated with a mixture of carbon tetrachloride and hydrogen vapors at a temperature of 300 ° C.

Использование катализатора на основе хлорированного оксида алюминия, модифицированного карбидами молибдена и вольфрама, показало, что его активность, селективность и стабильность в процессе изомеризации пентан-гексановой фракции не уступают показателям катализатора изомеризации на основе хлорированного оксида алюминия, модифицированного платиной. Показана высокая устойчивость карбидных модификаторов по отношению к примесям серосодержащих соединений в сырье изомеризации.The use of a catalyst based on chlorinated alumina modified with molybdenum and tungsten carbides showed that its activity, selectivity, and stability during the isomerization of the pentane-hexane fraction are not inferior to those of the isomerization catalyst based on chlorinated alumina modified with platinum. The high stability of carbide modifiers with respect to impurities of sulfur-containing compounds in the isomerization feed is shown.

Известно использование цеолитных катализаторов, модифицированных карбидами молибдена и вольфрама, в процессе гидроизомеризации углеводородных фракций С410 [Patent US 6124516. Catalyst composition and processes therefor and therewith / An-hsiang Wu. Charles A. Drake; Phillips Petroleum Company; заявл. 21.01.1999; опубл. 26.09.2000]. Соли молибдена или вольфрама в этом случае наносятся на высококремнеземистые цеолиты типов ZSM-5, ZSM-8, ZSM-11, ZSM-12, ZSM-35, ZSM-38. Способ нанесения и термопрограммированной карбонизации аналогичен способу, описанному выше для катализаторов на основе γ-оксида алюминия. Использование катализаторов на основе высококремненземистых цеолитов, модифицированных карбидами молибдена и вольфрама, обеспечивает высокую активность и стабильность катализаторов в процессе изомеризации углеводородной фракции С410 в присутствии до 40 ppmw азота и до 5000 ppmw соединений серы. Показано, что цеолитные катализаторы, модифицированные карбидами молибдена и вольфрама, по устойчивости к каталитическим ядам в сырье гидроизомеризации существенно превосходят платиносодержащие катализаторы.It is known to use zeolite catalysts modified with molybdenum and tungsten carbides in the hydroisomerization of C 4 -C 10 hydrocarbon fractions [Patent US 6124516. Catalyst composition and processes therefor and therewith / An-hsiang Wu. Charles A. Drake; Phillips Petroleum Company; declared 01/21/1999; publ. 09/26/2000]. In this case, molybdenum or tungsten salts are applied to highly siliceous zeolites of the types ZSM-5, ZSM-8, ZSM-11, ZSM-12, ZSM-35, ZSM-38. The method of deposition and thermoprogrammed carbonization is similar to the method described above for catalysts based on γ-alumina. The use of catalysts based on high-silica zeolites modified with molybdenum and tungsten carbides provides high activity and stability of the catalysts during the isomerization of the hydrocarbon fraction C 4 -C 10 in the presence of up to 40 ppmw nitrogen and up to 5000 ppmw sulfur compounds. It was shown that zeolite catalysts modified with molybdenum and tungsten carbides are significantly superior to platinum-containing catalysts in their resistance to catalytic poisons in hydroisomerization feedstocks.

Процесс карбонизации предварительно приготовленного комплекса молибдена и лимонной кислоты при температурах 700-1000°C (оптимальные температуры) в атмосфере инертного газа использован для приготовления нанодисперсных (<100 нм) карбидов молибдена и вольфрама [Patent US 8158094. Methods of preparing metal carbides / Karen Swider Lyons. Arnold M. Stux: The United States Of America. As Represented By The Secretary Of The Navy; заявл. 12.05.2009; опубл. 17.04.2012]. В соответствии с этим способом из раствора парамолибдата или паравольфрамата аммония и лимонной кислоты готовят комплекс в интервале мольных соотношений 0,8-1,1, который подвергают сушке при 120°C и термопрограммированному прокаливанию до температуры 700-1000°C.The carbonization of a pre-prepared complex of molybdenum and citric acid at temperatures of 700-1000 ° C (optimal temperatures) in an inert gas atmosphere was used to prepare nanodispersed (<100 nm) molybdenum and tungsten carbides [Patent US 8158094. Methods of preparing metal carbides / Karen Swider Lyons. Arnold M. Stux: The United States Of America. As Represented By The Secretary Of The Navy; declared 05/12/2009; publ. 04/17/2012]. In accordance with this method, a complex is prepared from a solution of paramolybdate or ammonium paratungstate and citric acid in the range of molar ratios of 0.8-1.1, which is dried at 120 ° C and thermally programmed calcination to a temperature of 700-1000 ° C.

Для приготовления катализатора, содержащего соответствующие карбиды, диспергированные на пористом углеродном носителе, использовали процесс карбонизации нанесенных гуанидиновых комплексов вольфрама или молибдена [Patent US 5573991. Preparation of metal carbide catalyst supported on carbon / Fawzy G. Sherif. Anantha N. Desikan: Akzo Nobel N.V.; заявл. 20.05.1994; опубл. 12.11.1996]. В соответствии с этим способом пористый носитель пропитывают раствором гуанидинового комплекса молибдена или вольфрама в амиловом спирте. Пропитанный носитель сушат при температуре 100-110°C и подвергают термообработке при 550-600°C (оптимальный интервал температур) в инертной атмосфере.To prepare a catalyst containing the corresponding carbides dispersed on a porous carbon support, the carbonization process of supported tungsten or molybdenum guanidine complexes was used [Patent US 5573991. Preparation of metal carbide catalyst supported on carbon / Fawzy G. Sherif. Anantha N. Desikan: Akzo Nobel N.V .; declared 05/20/1994; publ. 12/12/1996]. In accordance with this method, the porous support is impregnated with a solution of the guanidine complex of molybdenum or tungsten in amyl alcohol. The impregnated carrier is dried at a temperature of 100-110 ° C and subjected to heat treatment at 550-600 ° C (optimal temperature range) in an inert atmosphere.

Если рассматривать выделенные по способу карбонизации предшественника две группы катализаторов, то следует признать, что для получения катализаторов гидроизомеризации наиболее приемлемыми являются относительно низкотемпературные способы получения карбидов методами термопрограммированного синтеза и терморазложения углеродсодержащих комплексов молибдена и вольфрама, приводящие к получению наноразмерных частиц карбидов с дисперсностью 4-30 нм и удельной поверхностью 20-110 м2/г. Такие катализаторы проявляют высокую устойчивость к каталитическим ядам.If we consider the two groups of catalysts identified by the carbonization method of the precursor, then it should be recognized that for the preparation of hydroisomerization catalysts, the relatively acceptable are the relatively low-temperature methods for producing carbides by the methods of thermoprogrammed synthesis and thermal decomposition of carbon-containing molybdenum and tungsten complexes, leading to the production of nanosized carbide particles with a dispersion of 4-30 nm and a specific surface area of 20-110 m 2 / g. Such catalysts exhibit high resistance to catalytic poisons.

Основным недостатком рассмотренных примеров катализаторов на основе карбидов молибдена и вольфрама является относительно высокая температура карбонизации предшественников карбидов металлов, которая может приводить к необратимым изменениям фазового состава, текстурных характеристик и кислотности катализаторов. Следствием этого является недостаточно высокая активность и селективность в процессе гидроизомеризации линейных алканов при высокой селективности побочных реакций крекинга, а также высокое содержание переходных металлов (до 30 мас. %) на поверхности кислотного носителя.The main disadvantage of the considered examples of catalysts based on molybdenum and tungsten carbides is the relatively high carbonization temperature of metal carbide precursors, which can lead to irreversible changes in the phase composition, texture characteristics and acidity of the catalysts. The consequence of this is the insufficiently high activity and selectivity in the process of hydroisomerization of linear alkanes with high selectivity of side cracking reactions, as well as a high content of transition metals (up to 30 wt.%) On the surface of the acid carrier.

Таким образом, для создания катализаторов на основе карбидов молибдена и вольфрама, нанесенных на кислотный носитель, для процесса гидроизомеризации линейных алканов, необходимо использовать кислотные носители со средней силой кислотных центров для снижения нежелательной реакции крекинга. Кроме того, необходимо использовать соединения молибдена или вольфрама, позволяющие проводить карбонизацию при относительно невысоких температурах (<650°C), что позволяет получать наноразмерные частицы карбидов с высокой удельной поверхностью.Thus, to create catalysts based on molybdenum and tungsten carbides supported on an acid support for the hydroisomerization of linear alkanes, it is necessary to use acid supports with an average strength of acid sites to reduce the undesired cracking reaction. In addition, it is necessary to use molybdenum or tungsten compounds, which allow carbonization at relatively low temperatures (<650 ° C), which allows nanosized carbide particles with a high specific surface to be obtained.

Ближайшими по технической сущности к заявляемому и достигаемому результату являются катализаторы гидроизомеризации алифатических углеводородов, описанные в Пат. US №6124516, B01J 27/22, B01J 29/40, G10G 35/095, 26.09.2000, и способ приготовления нанодисперсных (<100 нм) карбидов молибдена и вольфрама, описанный в Пат. US №8158094, C01B 31/30, 17.04.2012.Closest to the technical nature of the claimed and achieved result are catalysts for hydroisomerization of aliphatic hydrocarbons described in US Pat. US No. 6124516, B01J 27/22, B01J 29/40, G10G 35/095, 09/26/2000, and the method of preparing nanodispersed (<100 nm) molybdenum and tungsten carbides described in US Pat. US No. 8158094, C01B 31/30, 04.17.2012.

Катализатор по прототипу содержит в качестве активного компонента карбиды молибдена или вольфрама, нанесенные на цеолиты типов ZSM-5, ZSM-8, ZSM-11, ZSM-12, ZSM-35, ZSM-38. Катализатор по прототипу готовят пропиткой цеолитов растворами солей молибдена или вольфрама с последующей прокалкой. Нанесенный оксид молибдена или вольфрама подвергают стадии термопрограммированной карбонизации в смеси водорода и метана при температурах 600-1000°C, предпочтительно 700-750°C, для получения карбида, диспергированного на поверхности кислотного носителя.The prototype catalyst contains, as an active component, molybdenum or tungsten carbides deposited on zeolites of the types ZSM-5, ZSM-8, ZSM-11, ZSM-12, ZSM-35, ZSM-38. The prototype catalyst is prepared by impregnation of zeolites with solutions of molybdenum or tungsten salts, followed by calcination. The deposited molybdenum or tungsten oxide is subjected to thermoprogrammed carbonization steps in a mixture of hydrogen and methane at temperatures of 600-1000 ° C, preferably 700-750 ° C, to obtain carbide dispersed on the surface of an acid carrier.

Основными недостатками указанных катализаторов являются высокая температура карбонизации предшественника карбида молибдена (выше 700°С), что не позволяет получать нанодисперсные карбиды, а также высокая кислотность цеолитных компонентов, приводящая к низкой селективности протекания процесса гидроизомеризации за счет высокой активности в процессе крекинга алканов, а также неоптимальное распределение кислотных и гидро-дегидрирующих центров в бифункциональном катализаторе. Неоптимальное (неравномерное) распределение кислотных и гидро-дегидрирующих центров в бифункциональном катализаторе приводит к увеличению селективности по нежелательным продуктам крекинга, быстрой дезактивации кислотных центров коксом и, как следствие, к невысокой каталитической стабильности катализатора.The main disadvantages of these catalysts are the high carbonization temperature of the precursor of molybdenum carbide (above 700 ° C), which does not allow to obtain nanosized carbides, as well as the high acidity of zeolite components, which leads to low selectivity of the hydroisomerization process due to the high activity in the process of alkane cracking, as well as non-optimal distribution of acid and hydro-dehydrogenation centers in a bifunctional catalyst. The non-optimal (uneven) distribution of acid and hydro-dehydrogenation centers in a bifunctional catalyst leads to an increase in selectivity for undesirable cracking products, rapid deactivation of acid centers with coke, and, as a result, to a low catalytic stability of the catalyst.

Изобретение решает задачу разработки эффективного и стабильного к дезактивации коксом катализатора и способа его приготовления, предназначенного для проведения процесса гидроизомеризации н-алканов, а также прямогонных и гидроочищенных дизельных фракций.The invention solves the problem of developing an effective and stable catalyst for coke decontamination and a method for its preparation intended for carrying out the hydroisomerization of n-alkanes, as well as straight-run and hydrotreated diesel fractions.

Это достигается способом приготовления катализатора, содержащего в качестве активного компонента нанодисперсный карбид молибдена в количестве 2,5-10,0 мас. %, в качестве кислотного носителя катализатор содержит кристаллический силикоалюмофосфат SAPO-31 со структурой АТО, гранулированный с оксидом алюминия.This is achieved by a method of preparing a catalyst containing, as an active component, nanosized molybdenum carbide in an amount of 2.5-10.0 wt. %, as an acidic carrier, the catalyst contains crystalline silicoaluminophosphate SAPO-31 with the structure of the ATO, granulated with alumina.

Задача решается также способом приготовления катализатора, содержащего в качестве активного компонента нанодисперсный карбид молибдена в количестве 2,5-10,0 мас. %, характеризующийся тем, что предшественник карбида формируется на стадии приготовления раствора, что позволяет контролировать свойства конечного продукта уже на стадии сушки катализатора. Для достижения оптимального распределения кислотных и гидро-дегидрирующих центров предшественник карбида вносится в катализатор на стадии приготовления формовочной смеси для грануляции, что позволяет распределить будущий гидро-дегидрирующий компонент равномерно и на кислотном компоненте катализатора, и на связующем.The problem is also solved by a method of preparing a catalyst containing, as an active component, nanosized molybdenum carbide in an amount of 2.5-10.0 wt. %, characterized in that the carbide precursor is formed at the stage of preparation of the solution, which allows you to control the properties of the final product already at the stage of drying the catalyst. To achieve an optimal distribution of acid and hydro-dehydrogenation centers, the carbide precursor is introduced into the catalyst at the stage of preparation of the molding mixture for granulation, which makes it possible to distribute the future hydro-dehydrogenation component evenly on both the acid component of the catalyst and the binder.

Технический результат - высокая активность, селективность и стабильность к дезактивации коксом катализаторов в реакции гидроизомеризации н-алканов, а также прямогонных и гидроочищенных дизельных фракций.EFFECT: high activity, selectivity and stability to coke deactivation of catalysts in the hydroisomerization reaction of n-alkanes, as well as straight-run and hydrotreated diesel fractions.

Задача решается составом катализатора для процесса гидроизомеризации н-алканов, характеризующимся тем, что в качестве кислотного носителя катализатор содержит кристаллический силикоалюмофосфат SAPO-31 со структурой АТО в количестве 30-80 мас. %, в качестве связующего оксид алюминия в количестве 70-20 мас. %, а в качестве активного компонента нанодисперсный карбид молибдена в количестве 2,5-10,0 мас. % от суммы кислотного носителя и связующего.The problem is solved by the composition of the catalyst for the hydroisomerization of n-alkanes, characterized in that the catalyst contains crystalline silicoaluminophosphate SAPO-31 with an ATO structure in an amount of 30-80 wt. %, as a binder, alumina in an amount of 70-20 wt. %, and as an active component nanodispersed molybdenum carbide in an amount of 2.5-10.0 wt. % of the amount of acid carrier and binder.

Нанодисперсный карбид молибдена характеризуется дисперсностью 4-30 нм и удельной поверхностью 20-110 м2/г.Nanodispersed molybdenum carbide is characterized by a dispersion of 4-30 nm and a specific surface area of 20-110 m 2 / g.

Задача решается также способом приготовления катализатора для процесса гидроизомеризации н-алканов. Катализатор готовят смешением предшественника карбида молибдена, а именно органического комплекса парамолибдата аммония с лимонной кислотой, с кислотным носителем - кристаллическиим силикоалюмофосфатом SAPO-31 со структурой АТО и оксидом алюминия в качестве связующего, карбонизацию проводят в потоке водорода при температуре не выше 600°C, в результате получают катализатор, содержащий кристаллический силикоалюмофосфат SAPO-31 со структурой АТО в количестве 30-80 мас. %, оксид алюминия в количестве 70-20 мас. % и нанодисперсный карбид молибдена в количестве 2,5-10,0 мас. % от суммы силикоалюмофосфата и оксида алюминия, нанодисперсный карбид молибдена характеризуется дисперсностью 4-30 нм и удельной поверхностью 20-110 м2/г.The problem is also solved by the method of preparation of the catalyst for the hydroisomerization of n-alkanes. The catalyst is prepared by mixing the precursor of molybdenum carbide, namely, the organic complex of ammonium paramolybdate with citric acid, with an acid carrier - crystalline silicoaluminophosphate SAPO-31 with the ATO structure and aluminum oxide as a binder, carbonization is carried out in a stream of hydrogen at a temperature of no higher than 600 ° C, in the result is a catalyst containing crystalline silicoaluminophosphate SAPO-31 with an ATO structure in an amount of 30-80 wt. %, aluminum oxide in an amount of 70-20 wt. % and nanosized molybdenum carbide in an amount of 2.5-10.0 wt. % of the sum of silicoaluminophosphate and alumina, nanosized molybdenum carbide is characterized by a dispersion of 4-30 nm and a specific surface area of 20-110 m 2 / g.

Технический результат достигается тем, что предложенный способ получения катализатора позволяет снизить содержание переходного металла на поверхности носителя, снизить температуру формирования карбида молибдена до 500-600°C и получить нанодисперсные карбиды молибдена, равномерно распределенные на поверхности как кислотного носителя, так и связующего.The technical result is achieved by the fact that the proposed method for producing a catalyst allows to reduce the content of the transition metal on the surface of the carrier, to lower the temperature of molybdenum carbide formation to 500-600 ° C and to obtain nanosized molybdenum carbides uniformly distributed on the surface of both the acid carrier and the binder.

Предложенный способ получения бифункционального катализатора заключается в предварительном синтезе при комнатной температуре и перемешивании органического комплекса парамолибдата аммония с лимонной кислотой (СМо), внесении этого комплекса в формовочную смесь в количестве 2,5-10,0 мас. % от массы будущего катализатора на стадии приготовления формовочной смеси, состоящей из кислотного носителя и связующего, последующей формовке, сушке гранул на воздухе и термообработке в атмосфере водорода при 500-600°C. Внесение раствора органического комплекса парамолибдата аммония с лимонной кислотой (СМо) на стадии приготовления формовочной смеси позволяет распределить будущий гидро-дегидрирующий компонент равномерно и на кислотном компоненте катализатора, и на связующем и получить бифункциональные катализаторы, содержащие нанокристаллический карбид молибдена, обладающие высокой стабильностью к дезактивации коксом. После формовки гранулы бифункционального катализатора сушили при 120°C в сушильном шкафу в течение 7 ч. Высушенный катализатор загружали в проточный изотермический реактор и продували аргоном с объемной скоростью 500 ч-1 при комнатной температуре и атмосферном давлении. После продувки аргоном подавали водород с объемной скоростью 500 ч-1 и повышали температуру со скоростью 3°C/мин до 600°C. Выдерживали в потоке водорода при 600°C в течение 2-х ч, после чего охлаждали до комнатной температуры.The proposed method for producing a bifunctional catalyst consists in preliminary synthesis at room temperature and mixing of an organic complex of ammonium paramolybdate with citric acid (CMO), adding this complex to the molding mixture in an amount of 2.5-10.0 wt. % of the mass of the future catalyst at the stage of preparing a molding mixture consisting of an acid carrier and a binder, subsequent molding, drying the granules in air and heat treatment in a hydrogen atmosphere at 500-600 ° C. The introduction of a solution of the organic complex of ammonium paramolybdate with citric acid (SMO) at the stage of preparation of the molding mixture makes it possible to distribute the future hydro-dehydrating component evenly on the acid component of the catalyst and on the binder and obtain bifunctional catalysts containing nanocrystalline molybdenum carbide, which are highly stable to coke deactivation . After molding, the bifunctional catalyst pellets were dried at 120 ° C in an oven for 7 hours. The dried catalyst was loaded into an isothermal flow reactor and purged with argon at a space velocity of 500 h −1 at room temperature and atmospheric pressure. After purging with argon, hydrogen was supplied at a space velocity of 500 h −1 and the temperature was raised at a rate of 3 ° C / min to 600 ° C. It was kept in a stream of hydrogen at 600 ° C for 2 h, after which it was cooled to room temperature.

Отличительными признаками данного способа является равномерное распределение предшественника карбида на поверхности как кислотного компонента катализатора, так и связующего, а также относительно низкая температура получения карбидов методами термопрограммированного синтеза и терморазложения углеродсодержащих комплексов молибдена, приводящая к получению наноразмерных частиц карбидов с дисперсностью 4-30 нм и удельной поверхностью 20-110 м2/г.The distinguishing features of this method are the uniform distribution of the carbide precursor on the surface of both the acid component of the catalyst and the binder, as well as the relatively low temperature for producing carbides by the methods of thermally programmed synthesis and thermal decomposition of carbon-containing molybdenum complexes, which leads to the production of nanosized carbide particles with a dispersion of 4-30 nm and specific a surface of 20-110 m 2 / g.

Были приготовлены бифункциональные катализаторы на основе карбида молибдена и силикоалюмофосфата SAPO-31 со структурой АТО, содержащие различное количество Al2O3 в качестве связующего. Различное содержание MoCx (в пересчете на MoO3) достигалось использованием раствора СМо различной концентрации.Bifunctional catalysts based on molybdenum carbide and silicoaluminophosphate SAPO-31 with an ATO structure were prepared, containing various amounts of Al 2 O 3 as a binder. Different MoC x contents (in terms of MoO 3 ) were achieved using a solution of CMO of various concentrations.

Тестирование каталитической активности полученных образцов в реакции изомеризации н-декана проводили в проточной установке с реактором из нержавеющей стали. Перед проведением экспериментов катализатор предварительно активировали методом обработки водородом в течение одного часа при 400°C и атмосферном давлении.Testing of the catalytic activity of the obtained samples in the n-decane isomerization reaction was carried out in a flow unit with a stainless steel reactor. Before conducting the experiments, the catalyst was preliminarily activated by treatment with hydrogen for one hour at 400 ° C and atmospheric pressure.

В качестве сырья для проведения каталитических тестов использовали н-декан с чистотой 99,3%.As a raw material for conducting catalytic tests, n-decane with a purity of 99.3% was used.

Исследования катализаторов выполняли в следующих условиях:Catalyst studies were performed under the following conditions:

Температура реакции - 300-380°C;The reaction temperature is 300-380 ° C;

Давление - 2,0 МПа;Pressure - 2.0 MPa;

Весовая скорость подачи сырья - 1,0-3,0 ч-1;Weighted feed rate - 1.0-3.0 h -1 ;

Расход водорода - 500 ч-1 (по объему).The consumption of hydrogen is 500 h -1 (by volume).

Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.

Пример 1 (сравнительный).Example 1 (comparative).

Для приготовления катализатора используют силикоалюмофосфат SAPO-31, гранулированный с 20% Al2O3, высушенный при 110°C в течение 7 ч и прокаленный при 550°C в течение 2 ч. Пропитку гранулированного кислотного носителя осуществляют по влагоемкости раствором CMo, содержащим 7% мас. MoCx в пересчете на MoO3. сушат на воздухе в течение 12 ч, затем при 120°C в сушильном шкафу в течение 7 ч. Высушенный катализатор загружают в проточный изотермический реактор и продувают аргоном с объемной скоростью 500 ч-1 при комнатной температуре и атмосферном давлении. После продувки аргоном подают водород с объемной скоростью 500 ч-1 и повышают температуру со скоростью 3°C/мин до 600°C. Выдерживают в потоке водорода при 600°C в течение 2-х ч, после чего охлаждают до комнатной температуры.For the preparation of the catalyst, silicoaluminophosphate SAPO-31 granulated with 20% Al 2 O 3 , dried at 110 ° C for 7 hours and calcined at 550 ° C for 2 hours is used. The granular acid support is impregnated by moisture capacity with a CMo solution containing 7 % wt. MoC x in terms of MoO 3 . dried in air for 12 hours, then at 120 ° C in an oven for 7 hours. The dried catalyst was loaded into a flow isothermal reactor and purged with argon at a space velocity of 500 h −1 at room temperature and atmospheric pressure. After purging with argon, hydrogen is supplied with a space velocity of 500 h −1 and the temperature is increased at a rate of 3 ° C / min to 600 ° C. It is kept in a stream of hydrogen at 600 ° C for 2 hours, after which it is cooled to room temperature.

Определение каталитической активности полученного образца в реакции изомеризации н-декана проводят в проточной установке с реактором из нержавеющей стали.Determination of the catalytic activity of the obtained sample in the isomerization reaction of n-decane is carried out in a flow unit with a stainless steel reactor.

Перед проведением эксперимента катализатор предварительно активируют методом обработки водородом в течение 1 ч при 400°C и атмосферном давлении.Before the experiment, the catalyst was preliminarily activated by treatment with hydrogen for 1 h at 400 ° C and atmospheric pressure.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Пример 2.Example 2

Для приготовления формовочной смеси используют силикоалюмофосфат SAPO-31 в количестве 80% в пересчете на сухое вещество, переосажденную гидроокись алюминия в количестве 20% в пересчете на Al2O3, раствор CMo, содержащий 7% мас. MoCx в пересчете на MoO3, воду дистиллированную в количестве, необходимом для достижения общей влажности массы 36-38%. После приготовления пластичной массы образец формуют в гранулы диаметром 2 мм и длиной до 6 мм, сушат на воздухе в течение 12 ч, затем при 120°C в сушильном шкафу в течение 7 ч. Высушенный катализатор загружают в проточный изотермический реактор и продувают аргоном с объемной скоростью 500 ч-1 при комнатной температуре и атмосферном давлении. После продувки аргоном подают водород с объемной скоростью 500 ч-1 и повышают температуру со скоростью 3°C/мин до 600°C. Выдерживают в потоке водорода при 600°C в течение 2-х ч, после чего охлаждают до комнатной температуры.To prepare the molding mixture, silicoaluminophosphate SAPO-31 in an amount of 80%, calculated on the dry matter, reprecipitated aluminum hydroxide in an amount of 20% in terms of Al 2 O 3 , a CMo solution containing 7% wt. MoC x in terms of MoO 3 , distilled water in the amount necessary to achieve a total mass moisture content of 36-38%. After preparation of the plastic mass, the sample is formed into granules with a diameter of 2 mm and a length of 6 mm, dried in air for 12 hours, then at 120 ° C in an oven for 7 hours. The dried catalyst is loaded into a flow isothermal reactor and blown with argon with volumetric speed of 500 h -1 at room temperature and atmospheric pressure. After purging with argon, hydrogen is supplied with a space velocity of 500 h −1 and the temperature is increased at a rate of 3 ° C / min to 600 ° C. It is kept in a stream of hydrogen at 600 ° C for 2 hours, after which it is cooled to room temperature.

Определение каталитической активности полученного образца в реакции изомеризации н-декана проводят в проточной установке с реактором из нержавеющей стали.Determination of the catalytic activity of the obtained sample in the isomerization reaction of n-decane is carried out in a flow unit with a stainless steel reactor.

Перед проведением эксперимента катализатор предварительно активируют методом обработки водородом в течение 1 ч при 400°C и атмосферном давлении.Before the experiment, the catalyst was preliminarily activated by treatment with hydrogen for 1 h at 400 ° C and atmospheric pressure.

Figure 00000003
Figure 00000003

Figure 00000004
Figure 00000004

Пример 3.Example 3

Отличается тем, что для приготовления формовочной смеси используют силикоалюмофосфат SAPO-31 в количестве 30% в пересчете на сухое вещество, переосажденную гидроокись алюминия в количестве 70% в пересчете на Al2O3. Остальное проводят аналогично примеру 2.It differs in that for the preparation of the molding mixture, silicoaluminophosphate SAPO-31 is used in an amount of 30% in terms of dry matter, reprecipitated aluminum hydroxide in an amount of 70% in terms of Al 2 O 3 . The rest is carried out analogously to example 2.

Figure 00000005
Figure 00000005

Figure 00000006
Figure 00000006

Пример 4.Example 4

Отличается тем, что для приготовления формовочной смеси используют силикоалюмофосфат SAPO-31 в количестве 50% в пересчете на сухое вещество, переосажденную гидроокись алюминия в количестве 50% в пересчете на Al2O3. Остальное проводят аналогично примеру 2.It differs in that for the preparation of the molding mixture, silicoaluminophosphate SAPO-31 is used in an amount of 50% in terms of dry matter, precipitated aluminum hydroxide in an amount of 50% in terms of Al 2 O 3 . The rest is carried out analogously to example 2.

Figure 00000007
Figure 00000007

Figure 00000008
Figure 00000008

Пример 5.Example 5

Отличается тем, что для приготовления формовочной смеси используют силикоалюмофосфат SAPO-31 в количестве 30% в пересчете на сухое вещество, переосажденную гидроокись алюминия в количестве 70% в пересчете на Al2O3, а пропитку гранулированного кислотного носителя осуществляют по влагоемкости раствором CMo, содержащим 10,0% мас. MoCx в пересчете на MoO3. Остальное проводят аналогично примеру 2.It differs in that for the preparation of the molding mixture, SAPO-31 silicoaluminophosphate is used in an amount of 30% in terms of dry matter, reprecipitated aluminum hydroxide in an amount of 70% in terms of Al 2 O 3 , and the granular acid carrier is impregnated by moisture content in a CMo solution containing 10.0% wt. MoC x in terms of MoO 3 . The rest is carried out analogously to example 2.

Figure 00000009
Figure 00000009

Figure 00000010
Figure 00000010

Как видно из приведенных выше примеров, предлагаемые катализаторы проявляют высокую активность в процессе гидроизомеризации н-декана. Наиболее оптимальное содержание кислотного носителя (силикоалюмофосфат SAPO-31) в катализаторе составляет 30% мас. Бифункциональный катализатор, приготовленный на его основе с использованием нанодисперсного карбида молибдена (MoCx/SAPO-31), наряду с высокой активностью проявляет высокую селективность и устойчивость к дезактивации коксом в процессе гидроизомеризации. В течение 100 ч реакции активность и селективность катализаторов практически не изменяется, в отличие от образца сравнения (пример 1).As can be seen from the above examples, the proposed catalysts are highly active in the process of hydroisomerization of n-decane. The most optimal content of the acid support (silicoaluminophosphate SAPO-31) in the catalyst is 30% wt. A bifunctional catalyst prepared on its basis using nanosized molybdenum carbide (MoC x / SAPO-31), along with high activity, exhibits high selectivity and resistance to coke deactivation during hydroisomerization. During the 100 hours of the reaction, the activity and selectivity of the catalysts remained virtually unchanged, in contrast to the reference sample (Example 1).

Claims (3)

1. Катализатор для процесса гидроизомеризации н-алканов, содержащий в качестве активного компонента карбид молибдена, нанесенный на кислотный носитель, отличающийся тем, что в качестве кислотного носителя катализатор содержит кристаллический силикоалюмофосфат SAPO-31 со структурой АТО в количестве 30-80 мас. %, в качестве связующего оксид алюминия в количестве 70-20 мас. %, а в качестве активного компонента нанодисперсный карбид молибдена в количестве 2,5-10,0 мас. % от суммы кислотного носителя и связующего.1. The catalyst for the process of hydroisomerization of n-alkanes containing, as an active component, molybdenum carbide supported on an acid carrier, characterized in that the catalyst contains crystalline silicoaluminophosphate SAPO-31 with an ATO structure in an amount of 30-80 wt. %, as a binder, alumina in an amount of 70-20 wt. %, and as an active component nanodispersed molybdenum carbide in an amount of 2.5-10.0 wt. % of the amount of acid carrier and binder. 2. Катализатор по п. 1, отличающийся тем, что нанодисперсный карбид молибдена характеризуется дисперсностью 4-30 нм и удельной поверхностью 20-110 м2/г.2. The catalyst according to claim 1, characterized in that the nanosized molybdenum carbide is characterized by a dispersion of 4-30 nm and a specific surface area of 20-110 m 2 / g. 3. Способ приготовления катализатора для процесса гидроизомеризации н-алканов нанесением активного компонента - карбида молибдена на кислотный носитель с последующей карбонизацией, отличающийся тем, что катализатор готовят смешением предшественника карбида молибдена, а именно органического комплекса парамолибдата аммония с лимонной кислотой, с кислотным носителем - кристаллическиим силикоалюмофосфатом SAPO-31 со структурой АТО и оксидом алюминия в качестве связующего, карбонизацию проводят в потоке водорода при температуре не выше 600°С, в результате получают катализатор, содержащий кристаллический силикоалюмофосфат SAPO-31 со структурой АТО в количестве 30-80 мас. %, оксид алюминия в количестве 70-20 мас. % и нанодисперсный карбид молибдена в количестве 2,5-10,0 мас. % от суммы силикоалюмофосфата и оксида алюминия, нанодисперсный карбид молибдена характеризуется дисперсностью 4-30 нм и удельной поверхностью 20-110 м2/г.3. A method of preparing a catalyst for the hydroisomerization of n-alkanes by applying an active component, molybdenum carbide, to an acid carrier, followed by carbonization, characterized in that the catalyst is prepared by mixing a molybdenum carbide precursor, namely, an organic complex of ammonium paramolybdate with citric acid, and an acid carrier, crystalline silicoaluminophosphate SAPO-31 with the ATO structure and aluminum oxide as a binder, carbonization is carried out in a hydrogen stream at a temperature of no higher than 600 ° To yield a catalyst comprising a crystalline silicoaluminophosphate SAPO-31 structure ATO in an amount of 30-80 wt. %, aluminum oxide in an amount of 70-20 wt. % and nanosized molybdenum carbide in an amount of 2.5-10.0 wt. % of the sum of silicoaluminophosphate and alumina, nanosized molybdenum carbide is characterized by a dispersion of 4-30 nm and a specific surface area of 20-110 m 2 / g.
RU2016150119A 2016-11-22 2016-11-22 Catalyst of n-alkane hydroizomerization and method of its preparation RU2632911C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016150119A RU2632911C1 (en) 2016-11-22 2016-11-22 Catalyst of n-alkane hydroizomerization and method of its preparation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016150119A RU2632911C1 (en) 2016-11-22 2016-11-22 Catalyst of n-alkane hydroizomerization and method of its preparation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2632911C1 true RU2632911C1 (en) 2017-10-11

Family

ID=60129212

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016150119A RU2632911C1 (en) 2016-11-22 2016-11-22 Catalyst of n-alkane hydroizomerization and method of its preparation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2632911C1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6051520A (en) * 1998-05-19 2000-04-18 Phillips Petroleum Company Hydrotreating catalyst composition and processes therefor and therewith
US6124516A (en) * 1999-01-21 2000-09-26 Phillips Petroleum Company Catalyst composition and processes therefor and therewith

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6051520A (en) * 1998-05-19 2000-04-18 Phillips Petroleum Company Hydrotreating catalyst composition and processes therefor and therewith
US6124516A (en) * 1999-01-21 2000-09-26 Phillips Petroleum Company Catalyst composition and processes therefor and therewith

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Остроумова Вера Александровна. Гидроизомеризация высших н-алканов и дизельных фракций на бифункциональных катализаторах, содержащих мезопористые алюмосиликаты. Диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук. Москва. 2012. *
Уржунцев Г.А., Коденев Е.Г., Ечевский Г.В. Перспективы использования Mo и W-содержащих катализаторов в процессах гидроизомеризации. Часть 2. Катализаторы на основе карбидов молибдена и вольфрама. Катализ в промышленности, том 16, номер 3, 2016, с.31-37. *
Уржунцев Г.А., Коденев Е.Г., Ечевский Г.В. Перспективы использования Mo и W-содержащих катализаторов в процессах гидроизомеризации. Часть 2. Катализаторы на основе карбидов молибдена и вольфрама. Катализ в промышленности, том 16, номер 3, 2016, с.31-37. Остроумова Вера Александровна. Гидроизомеризация высших н-алканов и дизельных фракций на бифункциональных катализаторах, содержащих мезопористые алюмосиликаты. Диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук. Москва. 2012. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8758596B2 (en) Hydrogenation isomerization catalyst, method for producing same, method for dewaxing hydrocarbon oil, and method for producing lubricant base oil
EP2533896B1 (en) Dewaxing catalysts
JP5409775B2 (en) Process for producing alkylbenzenes and catalyst used therefor
AU2016376798B2 (en) Base metal dewaxing catalyst
US20110042267A1 (en) Hydroisomerization catalyst, process for producing the same, method of dewaxing hydrocarbon oil, and process for producing lube base oil
JP2001017860A (en) Catalyst carrier based on group ivb metal oxide of periodic table of elements and its production and use
JP3688476B2 (en) Hydrocracking catalyst for medium distillate oil production
CA2850210A1 (en) Preparation process for a tungsten-based catalyst usable for hydro-treatment or for hydro-cracking
CN113453797A (en) Catalyst structure and process for upgrading hydrocarbons in the presence of a catalyst structure
CA2850161A1 (en) Preparation process for a molybdenum-based catalyst usable for hydro-treatment or for hydro-cracking
US20150114882A1 (en) Method for dewaxing hydrocarbon oil and method for producing lubricating-oil base oil
KR20230128493A (en) Hydroisomerization catalyst with improved thermal stability
Urzhuntsev et al. Prospects for using Mo-and W-containing catalysts in hydroisomerization: A patent review. II: Catalysts based on molybdenum and tungsten carbides
JPH08168676A (en) Method for hydrogenation and dearomatization of hydrocarbon oil using carbon-carrying metal sulfide catalyst promoted byphosphate
RU2632890C1 (en) Catalyst of n-alkane hydroizomerization and method of its preparation
RU2632911C1 (en) Catalyst of n-alkane hydroizomerization and method of its preparation
KR101692547B1 (en) Process for reducing haze in heavy base oil and hydroisomerization catalyst system having reduced haze
JP2008512512A (en) Method for producing lubricating base oil using improved hydrodewaxing catalyst
US9861972B1 (en) Hydrodemetallization catalysts
WO2022083526A1 (en) Chemical hydrocracking catalyst, preparation method therefor, and application thereof
EP2188352A1 (en) A process for hydrocracking and hydro-isomerisation of a paraffinic feedstock
WO2013147219A1 (en) Method for producing hydroisomerization catalyst and method for producing lubricant base oil
EP2235139A2 (en) Method of producing middle distillates by hydroisomerization and hydro­cracking of feedstocks coming from the fischer-tropsch process
CN102614889A (en) Hydrotreatment catalyst and application thereof
JP2006502304A (en) Increased lubricant yield by catalytic dewaxing of paraffin wax at low or zero hydrogen partial pressure