RU2663902C1 - Способ гидроочистки углеводородного сырья - Google Patents
Способ гидроочистки углеводородного сырья Download PDFInfo
- Publication number
- RU2663902C1 RU2663902C1 RU2017133377A RU2017133377A RU2663902C1 RU 2663902 C1 RU2663902 C1 RU 2663902C1 RU 2017133377 A RU2017133377 A RU 2017133377A RU 2017133377 A RU2017133377 A RU 2017133377A RU 2663902 C1 RU2663902 C1 RU 2663902C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- catalyst
- carrier
- rest
- boron
- compounds
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 title claims abstract description 18
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 title claims abstract description 18
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 title abstract description 6
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 102
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 47
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 42
- 229910052856 norbergite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 39
- OJMOMXZKOWKUTA-UHFFFAOYSA-N aluminum;borate Chemical compound [Al+3].[O-]B([O-])[O-] OJMOMXZKOWKUTA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 30
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims abstract description 28
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims abstract description 28
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 28
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 28
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims abstract description 28
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 28
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 25
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 23
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 14
- 239000007848 Bronsted acid Substances 0.000 claims description 12
- 235000004035 Cryptotaenia japonica Nutrition 0.000 claims description 10
- 102000007641 Trefoil Factors Human genes 0.000 claims description 10
- 235000015724 Trifolium pratense Nutrition 0.000 claims description 10
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 10
- WQOXQRCZOLPYPM-UHFFFAOYSA-N Dimethyl disulfide Natural products CSSC WQOXQRCZOLPYPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 33
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 16
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 238000004566 IR spectroscopy Methods 0.000 description 12
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 12
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 11
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 11
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 8
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 5
- 150000001639 boron compounds Chemical class 0.000 description 5
- 238000004523 catalytic cracking Methods 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- XLJKHNWPARRRJB-UHFFFAOYSA-N cobalt(2+) Chemical compound [Co+2] XLJKHNWPARRRJB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 5
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 4
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 4
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 4
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 4
- 229910000476 molybdenum oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 4
- PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N oxomolybdenum Chemical class [Mo]=O PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 229910000428 cobalt oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N cobalt(ii) oxide Chemical compound [Co]=O IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 3
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 102200118166 rs16951438 Human genes 0.000 description 3
- 238000005486 sulfidation Methods 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 1
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 description 1
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229910001679 gibbsite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 description 1
- 229910017464 nitrogen compound Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002830 nitrogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000002897 organic nitrogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000002898 organic sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910001392 phosphorus oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- VSAISIQCTGDGPU-UHFFFAOYSA-N tetraphosphorus hexaoxide Chemical compound O1P(O2)OP3OP1OP2O3 VSAISIQCTGDGPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007725 thermal activation Methods 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
- B01J21/02—Boron or aluminium; Oxides or hydroxides thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
- B01J21/02—Boron or aluminium; Oxides or hydroxides thereof
- B01J21/04—Alumina
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/76—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/78—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 alkali- or alkaline earth metals
-
- 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
- B01J23/882—Molybdenum and cobalt
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу гидроочистки углеводородного сырья, заключающемуся в превращении углеводородного сырья с высоким содержанием серы и азота в присутствии катализатора, который содержит, мас. %: [Co(H2O)2(C6H5O7)]2[Mo4O11(C6H5O7)2] 33,0-43,0; бор в форме поверхностных соединений, соединений, характеризующихся полосами поглощения 930-1040, 1230, 1385-1450 и 3695 см-1 в ИК-спектрах - 0,4-1,6%, 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. Также изобретение относится к способу гидроочистки углеводородного сырья в присутствии сульфидированного катализатора, который содержит, мас. %: Мо - 10,0-14,0; Со - 3,0-4,3; S - 6,7-9,4; бор в форме поверхностных соединений, соединений, характеризующихся полосами поглощения 930-1040, 1230, 1385-1450 и 3695 см-1 в ИК-спектрах - 0,5-2,0; 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 заключается в получении нефтепродуктов с низким остаточным содержанием серы и азота при гидроочистке углеводородного сырья. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 2 табл., 7 пр.
Description
Изобретение относится к каталитическим способам получения малосернистых и малоазотистых нефтепродуктов из углеводородного сырья с высоким содержанием серы и азота.
В настоящее время российские нефтеперерабатывающие заводы перешли к производству моторных топлив, по остаточному содержанию серы соответствующих новым российским и европейским стандартам [ГОСТ Р 52368-2005 (ЕН 590-2004). Топливо дизельное ЕВРО. Технические условия; ГОСТ Р 51866-2002 (ЕН 228-1999). Бензин неэтилированный]. Малосернистые дизельные топлива производят на установках каталитической гидроочистки соответствующих прямогонных и смесевых фракций. Товарные бензины получают смешением бензиновых фракций различных процессов, при этом основное количество серы поступает в компаундированные бензины вместе с бензином каталитического крекинга. Содержание серы в бензинах каталитического крекинга напрямую зависит от ее содержания в исходном сырье каталитического крекинга - гидроочищенных вакуумных газойлях. Соответственно для получения малосернистых бензинов каталитического крекинга, пригодных для получения компаундированных бензинов Евро-5, необходимо, чтобы содержание серы в сырье каталитического крекинга не превышало 300 ppm [Капустин В.М., Гуреев А.А. Технологии переработки нефти. Ч. 2. Деструктивные процессы. М., КолосС, 2007, 334 с]. Содержание азота в моторных топливах и не регламентируется, однако известно, что органические соединения азота оказывают сильное отрицательное влияние на активность катализаторов в превращении органических соединений серы при гидроочистке.
В связи с этим, чрезвычайно актуальной задачей является создание новых процессов получения малосернистых и малоазотистых нефтепродуктов, позволяющих далее получать моторные топлива, по содержанию серы, соответствующие стандарту Евро-5.
Существующие заводские установки гидроочистки работают в достаточно узком интервале температур, расходов и давлений. Так, для глубокой гидроочистки дизельных топлив обычно давление не превышает 4,0 МПа, расход сырья 1-2 ч-1, объемное отношение водород/сырье 300-500 нм3/м3; для гидроочистки вакуумных газойлей используется давление 4,5-7,0 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 и азота 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 гидрообессеривания нефтяного сырья проводят в присутствии катализаторов, содержащих оксиды кобальта и молибдена, нанесенные на оксид алюминия. Так, известен способ каталитической гидроочистки нефтяного сырья [РФ 2192923, B01J 27/188, C10G 45/08, 20.10.2002]. Процесс проводят при 200-480°С 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 MoO3 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 способ гидрообессеривания нефтяного сырья [Заявка на патент РФ №2002124681, C10G 45/08, B01J 23/887, 2004.05.10], где процесс гидроочистки ведут при температуре 310-340°С, давлении 3,0-5,0 МПа, при соотношении водород/сырье 300-500 нм3/м3 и объемной скорости подачи сырья 1,0-4,0 ч-1, при этом используют катализатор, содержащий в своем составе оксид кобальта, оксид молибдена и оксид алюминия, отличающийся тем, что он имеет соотношение компонентов, мас. %: оксид кобальта 3,0-9,0, оксид молибдена 10,0-24,0 мас. %, оксид алюминия - остальное, удельную поверхность 160-250 м2/г, механическую прочность на раздавливание 0,6-0,8 кг/мм2. Основным недостатком такого способа проведения процесса гидроочистки является высокое содержание серы в получаемых продуктах.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ [РФ №2626400, C10G 45/08, B01J 31/22, 09.11.2016], заключающийся в том, что гидроочистку проводят при температуре 340-400°С, давлении 4,5-9,0 МПа, расходе сырья 0,5-1,5 ч-1, объемном отношение водород/сырье 400-800 нм3/м3 в присутствии катализатора, который содержит, мас. %: [Со(H2O)2(C6H5O7)]2[Mo4O11(C6H5O7)2] 33,0-43,0; носитель - остальное; при этом носитель содержит, мас. %: борат алюминия Al2BO6 со структурой норбергита - 5,0-25,0; натрий - не более 0,03; γ-Al2O3 - остальное. При этом катализатор имеет удельную поверхность 130-180 м2/г, объем пор 0,35-0,65 см3/г, средний диаметр пор 7-12 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.
Общим недостатком для прототипа и всех вышеперечисленных процессов гидроочистки является высокое остаточное содержание серы и азота в получаемых продуктах, обусловленное низкой активностью используемых катализаторов.
Изобретение решает задачу создания улучшенного способа гидроочистки углеводородного сырья, характеризующегося низким содержанием серы и азота в получаемых продуктах при достаточно мягких условиях проведения процесса.
Технический результат - использование катализатора гидроочистки, который имеет оптимальный химический состав, обеспечивает повышенную активность катализатора в реакциях обессеривания и деазотирования, что позволяет достичь пониженных содержаний серы и азота в продуктах по сравнению с прототипом.
Задача решается проведением процесса гидроочистки углеводородного сырья с высоким содержанием серы и азота при температуре 340-400°С, давлении 3,5-9,0 МПа, весовом расходе сырья 1,0-2,5 ч-1, объемном отношении водород/сырье 300-500 м3/м3 в присутствии катализатора, содержащего, мас. %: [Со(H2O)2(C6H5O7)]2[Mo4O11(C6H5O7)2] 33,0-43,0%; бор в форме поверхностных соединений - 0,4-1,6%, 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 содержит бор в форме двух различных типов химических соединений - входящий в состав носителя борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита, представляющий собой частицы с размерами от 10 до 200 нм, характеризующиеся межплоскостными расстояниями 3.2 и 2.8 А, с углом между ними 53.8° и бор в форме поверхностных соединений, характеризующихся полосами поглощения 930-1040, 1230, 1385-1450 и 3695 см-1 в ИК-спектрах. Катализатор содержит сильные Бренстедовские кислотные центры (БКЦ), определенные методом ИК из данных низкотемпературной адсорбции СО, 2-6 мкмоль/г (РА (сродство к протону) = 1180-1200 кДж/моль) и Бренстедовские кислотные центры средней силы, 30-60 мкмоль/г (РА = 1250-1260 кДж/моль). Катализатор имеет удельную поверхность 130-180 м2/г, объем пор 0,35-0,65 см3/г, средний диаметр пор 7-14 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, после сульфидирования он содержит, мас. %: Мо - 10,0-14,0; Со - 3,0-4,3; S - 6,7-9,4; бор в форме поверхностных соединений - 0,5-2,0; 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.
Основным отличительным признаком предлагаемого способа гидроочистки углеводородного сырья по сравнению с прототипом является то, что процесс гидроочистки проводят при температуре 340-400°С, давлении 3,5-9,0 МПа, массовом расходе сырья 1,0-2,5 ч-1, объемном отношении водород/сырье 300-500 м3/м3 в присутствии катализатора, содержащего, мас. %: [Со(H2O)2(C6H5O7)]2[Mo4O11(C6H5O7)2] 33,0-43,0%; бор в форме поверхностных соединений - 0,4-1,6%, 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 обеспечивает его максимальную активность в реакциях обессеривания.
Вторым отличительным признаком предлагаемого способа гидроочистки является то, что используемый катализатор содержит бор в форме двух различных типов химических соединений - входящий в состав носителя борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита, представляющий собой частицы с размерами от 10 до 200 нм, характеризующиеся межплоскостными расстояниями 3.2 и 2.8 А, с углом между ними 53.8° и бор в форме поверхностных соединений, характеризующихся полосами поглощения 930-1040, 1230, 1385-1450 и 3695 см-1 в ИК-спектрах. Наличие в катализаторе бората алюминия Al3BO6 способствует достижению текстурных характеристик катализатора, обеспечивающих доступ всех подлежащих превращению молекул сырья к активному компоненту. Наличие в катализаторе поверхностных соединений бора способствует повышению дисперсности активного компонента, что обеспечивает увеличение активности в реакциях обессеривания и деазотирования.
Третьим отличительным признаком предлагаемого способа по сравнению с прототипом является то, что поверхностные соединения бора обеспечивают повышение кислотности катализатора за счет образования сильных Бренстедовских кислотных центров, определенных методом ИК из данных низкотемпературной адсорбции СО, 2-6 мкмоль/г (РА (сродство к протону) = 1180-1200 кДж/моль) и Бренстедовских кислотных центров средней силы, 30-60 мкмоль/г (РА = 1250-1260 кДж/моль). Такие кислотные центры обеспечивают снижение содержания азота в продуктах гидроочистки.
Технический эффект предлагаемого способа гидроочистки углеводородного сырья складывается из следующих составляющих:
1. Проведение гидроочистки в присутствии катализатора, в составе которого одновременно содержатся два различных типа соединений бора: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита и поверхностные соединения бора, характеризующиеся полосами поглощения 930-1040, 1230, 1385-1450 и 3695 см-1 в ИК-спектрах. Борат алюминия Al3BO6, представляющий собой частицы с размерами от 10 до 200 нм, характеризующиеся межплоскостными расстояниями 3.2 и 2.8 А, с углом между ними 53.8° входит в состав носителя и способствует достижению текстурных характеристик носителя и катализатора, обеспечивающих доступ всех подлежащих превращению молекул сырья к активному компоненту. Поверхностные соединения бора, способствуют повышению дисперсности частиц активного компонента и ослаблению его связи с носителем, что обеспечивает повышение активности в целевых реакциях гидроочистки.
2. Проведение гидроочистки углеводородного сырья в присутствии катализатора, содержащего сильные Бренстедовские кислотные центры, определенные методом ИК из данных низкотемпературной адсорбции СО, 2-6 мкмоль/г (РА (сродство к протону) = 1180-1200 кДж/моль) и Бренстедовские кислотные центры средней силы, 30-60 мкмоль/г (РА = 1250-1260 кДж/моль) обеспечивает максимальное удаление из сырья соединений азота, что приводит к увеличению степени обессеривания.
3. Использование в процессе гидроочистки улучшенного катализатора, позволяет получать нефтепродукты с пониженным содержанием серы и азота по сравнению с прототипом.
Описание предлагаемого технического решения
Гидроочистку прямогонного дизельного топлива, содержащего 0,37% серы, 250 ppm азота, имеющего плотность 0,86 г/см3, интервал кипения 210-360°С, Т95 - 356°С, проводят при объемной скорости подачи сырья - 2,5 ч-1, соотношении Н2/сырье = 500 нм3 Н2/м3 сырья, давлении 3,8 МПа, температуре 350°С, а гидроочистку вакуумного газойля (2,5% серы, 1500 ppm азота, к.к. 560°С) проводят при 375°С, давлении 7,0 МПа, массовом расходе вакуумного газойля 0,85 ч-1, объемном отношении водород/сырье 500 в присутствии катализатора, который содержит, мас. %: [Со(H2O)2(C6H5O7)]2[Mo4O11(C6H5O7)2] 33,0-43,0; бор в форме поверхностных соединений - 0,4-1,6%, 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, при этом в используемом катализаторе бор содержится в форме двух различных типов химических соединений - входящий в состав носителя борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита, представляющий собой частицы с размерами от 10 до 200 нм, характеризующиеся межплоскостными расстояниями 3.2 и 2.8 А, с углом между ними 53.8° и бор в форме поверхностных соединений, характеризующихся полосами поглощения 930-1040, 1230, 1385-1450 и 3695 см-1 в ИК-спектрах. Катализатор содержит сильные Бренстедовские кислотные центры (БКЦ), определенные методом ИК из данных низкотемпературной адсорбции СО, 2-6 мкмоль/г (РА (сродство к протону) = 1180-1200 кДж/моль) и Бренстедовские кислотные центры средней силы, 30-60 мкмоль/г (РА = 1250-1260 кДж/моль). Катализатор имеет удельную поверхность 130-180 м2/г, объем пор 0,35-0,65 см3/г, средний диаметр пор 7-14 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.
Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами
Пример 1. Согласно известному решению [Пат. РФ №2626400].
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 рН 1,4. Автоклав нагревают до 150°С 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°С 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°С и прокаливают при температуре 550°С. В результате получают носитель, содержащий, мас. %: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита - 5,0; натрий - 0,03; γ-Al2O3 - остальное.
Далее готовят раствор биметаллического комплексного соединения [Со(H2O)2(C6H5O7)]2[Mo4O11(C6H5O7)2], для чего в 100 мл дистиллированной воды при перемешивании последовательно растворяют 73,3 г лимонной кислоты C6H8O7; 89,87 г парамолибдата аммония (NH4)6Mo7O24×4H2O и 30,1 г кобальта (II) углекислого основного водного СоСО3⋅mCo(ОН)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 [Со(H2O)2(C6H5O7)]2[Mo4O11(C6H5O7)2] при 20°С в течение 60 минут. Затем катализатор сушат на воздухе при 100°С.
Катализатор содержит, мас. %: [Co(H2O)2(C6H5O7)]2[Mo4O11(C6H5O7)2] - 38,4%; 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 А, с углом между ними 53.8°.
Катализатор сушат на воздухе при 250°С 2 ч. Далее проводят запись ИК-спектров, которые регистрировали на спектрометре Shimadzu FTIR-8300 в спектральном диапазоне 700-6000 см-1 с разрешением 4 см-1, проводили 300 сканов для накопления сигнала. Данные ИК-спектроскопии приведены в таблице 1.
Далее катализатор 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°С в течение 2 ч;
- смачивание катализатора прямогонной дизельной фракцией в течение 2 ч;
- подача сульфидирующей смеси и увеличение температуры до 240°С со скоростью подъема температуры 25°С/ч;
- сульфидирование при температуре 240°С в течение 8 ч (низкотемпературная стадия);
- увеличение температуры реактора до 340 С со скоростью подъема температуры 25°С/ч;
сульфидирование при температуре 340°С в течение 8 ч.
В результате получают катализатор, который содержит, мас. %: Мо - 12,5; Со - 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 углеводородного сырья. Проводят гидроочистку дизельного топлива, содержащего 0,37% серы, 250 ppm азота, имеющего плотность 0,86 г/см3, интервал кипения 210-360°С, Т95 - 356°С. Условия гидроочистки: объемная скорость подачи сырья - 2,5 ч-1, соотношении Н2/сырье = 500 нм3 Н2/м3 сырья, давление 3,8 МПа, температура 350°С.
Гидроочистку вакуумного газойля (2,5% серы, 1500 ppm азота, к.к. 560°С) проводят при 375°С, давлении 7,0 МПа, массовом расходе вакуумного газойля 0,85 ч-1 , объемном отношении водород/сырье 500.
Результаты гидроочистки углеводородного сырья приведены в таблице 2.
Примеры 2-7 иллюстрируют предлагаемое техническое решение.
Пример 2.
Сначала готовят носитель, аналогично примеру 1. В результате получают носитель, содержащий, мас. %: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита - 5,0; натрий -0,03; γ-Al2O3 - остальное.
Далее готовят раствор, одновременно содержащий биметаллическое комплексное соединение [Со(H2O)2(C6H5O7)]2[Mo4O11(C6H5O7)2] и борную кислоту, для чего в 100 мл дистиллированной воды при перемешивании и нагревании до 70°С последовательно растворяют 73,3 г лимонной кислоты C6H8O7; 89,87 г парамолибдата аммония (NH4)6Mo7O24×4Н2О, 30,1 г кобальта (II) углекислого основного водного СоСО3⋅mCo(ОН)2⋅nH2O. Далее температуру раствора поднимают до 90°С и растворяют в нем 44,63 г борной кислоты Н3ВО3. После полного растворения всех компонентов, добавлением нагретой до 90°С дистиллированной воды объем раствора доводят до 200 мл.
100 г полученного носителя пропитывают по влагоемкости 67 мл раствора биметаллического комплексного соединения [Со(H2O)2(C6H5O7)]2[Mo4O11(C6H5O7)2] и борной кислоты при 90°С в течение 60 минут. Затем катализатор сушат на воздухе при 100°С.
Катализатор содержит, мас. %: [Со(H2O)2(C6H5O7)]2[Mo4O11(C6H5O7)2] - 38,4; бор в форме поверхностных соединений - 1,6, носитель - остальное; при этом носитель содержит, мас. %: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита - 5,0; натрий - 0,03; γ-Al2O3 - остальное. Далее проводят запись ИК-спектров аналогично примеру 1. Данные ИК-спектроскопии приведены в таблице 1.
Катализатор имеет удельную поверхность 145 м2/г, объем пор 0,50 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 А, с углом между ними 53.8°.
Далее катализатор сульфидируют аналогично примеру 1. В результате получают катализатор, который содержит, мас. %: Мо - 12,5; Со - 3,85; S - 8,3; бор в форме поверхностных соединений - 2,0, носитель - остальное; при этом носитель содержит, мас. %: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита - 5,0; натрий - 0,03; γ-Al2O3 - остальное.
Проводят гидроочистку дизельного топлива и вакуумного газойля аналогично примеру 1. Результаты гидроочистки приведены в таблице 2.
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 литре 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.
Далее готовят раствор, одновременно содержащий биметаллическое комплексное соединение [Со(H2O)2(C6H5O7)]2[Mo4O11(C6H5O7)2] и борную кислоту, для чего в 100 мл дистиллированной воды при перемешивании и нагревании до 70°С последовательно растворяют 73,3 г лимонной кислоты C6H8O7; 89,87 г парамолибдата аммония (NH4)6Mo7O24×4Н2О, 30,1 г кобальта (II) углекислого основного водного СоСО3⋅mCo(ОН)2⋅nH2O и 22,32 г борной кислоты Н3ВО3. После полного растворения всех компонентов, добавлением нагретой до 70°С дистиллированной воды объем раствора доводят до 200 мл.
100 г полученного носителя пропитывают при 70°С по влагоемкости 67 мл раствора биметаллического комплексного соединения [Со(H2O)2(C6H5O7)]2[Mo4O11(C6H5O7)2] и борной кислоты. Затем катализатор сушат на воздухе при 100°С.
Катализатор содержит, мас. %: [Со(H2O)2(C6H5O7)]2[Mo4O11(C6H5O7)2] - 38,4%; бор в форме поверхностных соединений - 0,8, носитель - остальное; при этом носитель содержит, мас. %: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита - 12,0; натрий - 0,028; γ-Al2O3 - остальное. Катализатор характеризуют методом ИК-спектроскопии аналогично примеру 1. Данные ИК-спектроскопии приведены в таблице 1.
Далее катализатор сульфидируют аналогично примеру 1. В результате получают катализатор, который содержит мас. %: Мо - 12,5; Со - 3,85; S - 8,3; бор в форме поверхностных соединений - 1,0; носитель - остальное; при этом носитель содержит, мас. %: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита - 12,0; натрий - 0,028; γ-Al2O3 - остальное.
Проводят гидроочистку дизельного топлива и вакуумного газойля аналогично примеру 1. Результаты гидроочистки приведены в таблице 2.
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 литре 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 67 мл раствора биметаллического комплексного соединения [Со(H2O)2(C6H5O7)]2[Mo4O11(C6H5O7)2] и борной кислоты из примера 3. Затем катализатор сушат на воздухе при 200°С.
Катализатор содержит, мас. %: [Со(H2O)2(C6H5O7)]2[Mo4O11(C6H5O7)2] - 38,4; бор в форме поверхностных соединений - 0,8; носитель - остальное; при этом носитель содержит, мас. %: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита - 25,0; натрий - 0,023; γ-Al2O3 - остальное. Катализатор характеризуют методом ИК-спектроскопии аналогично примеру 1. Данные ИК-спектроскопии приведены в таблице 1.
Катализатор имеет удельную поверхность 180 м2/г, объем пор 0,55 см3/г, средний диаметр пор 7 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 А, с углом между ними 53.8°.
Далее катализатор сульфидируют аналогично примеру 1. В результате получают катализатор, который содержит мас. %: Мо - 12,5; Со - 3,85; S - 8,3; бор в форме поверхностных соединений - 1,0; носитель - остальное; при этом носитель содержит, мас. %: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита - 25,0; натрий - 0,023; γ-Al2O3 - остальное.
Проводят гидроочистку дизельного топлива и вакуумного газойля аналогично примеру 1. Результаты гидроочистки приведены в таблице 2.
Пример 5.
Готовят носитель по примеру 3.
Готовят раствор биметаллического комплексного соединения [Со(H2O)2(C6H5O7)]2[Mo4O11(C6H5O7)2], для чего в 100 мл дистиллированной воды при перемешивании последовательно растворяют 63,27 г лимонной кислоты C6H8O7; 77,58 г парамолибдата аммония (NH4)6Mo7O24×4H2O, 26,0 г кобальта (II) углекислого основного водного СоСО3⋅mCo(OH)2⋅nH2O и 11,16 г борной кислоты Н3ВО3. 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 [Со(Н2О)2(C6H5O7)]2[Mo4O11(C6H5O7)2]. Затем катализатор сушат на воздухе при 120°С.
Катализатор содержит, мас. %: [Со(Н2О)2(C6H5O7)]2[Mo4O11(C6H5O7)2] - 32,7; бор в форме поверхностных соединений - 0,4; носитель - остальное; при этом носитель содержит, мас. %: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита - 12,0; натрий - 0,028; γ-Al2O3 - остальное. Катализатор характеризуют методом ИК-спектроскопии аналогично примеру 1. Данные ИК-спектроскопии приведены в таблице 1.
Катализатор имеет удельную поверхность 180 м2/г, объем пор 0,65 см3/г, средний диаметр пор 14 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 А, с углом между ними 53.8°.
Далее катализатор сульфидируют аналогично примеру 1. В результате получают катализатор, который содержит, мас. %: Мо - 10,0; Со - 3,0; S - 6,7; бор в форме поверхностных соединений - 0,5; носитель - остальное; при этом носитель содержит, мас. %: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита - 12,0; натрий - 0,028; γ-Al2O3 - остальное.
Проводят гидроочистку дизельного топлива и вакуумного газойля аналогично примеру 1. Результаты гидроочистки приведены в таблице 2.
Пример 6.
Готовят носитель по примеру 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 [Со(Н2О)2(C6H5O7)]2[Mo4O11(C6H5O7)2], для чего в 100 мл дистиллированной воды при нагревании до 90°С и перемешивании последовательно растворяют 85,3 г лимонной кислоты C6H8O7; 104,53 г парамолибдата аммония (NH4)6Мо7О24×4Н2О и 35,05 г кобальта (II) углекислого основного водного СоСО3⋅mCo(OH)2⋅nH2O и 44,63 г борной кислоты Н3ВО3. 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 90°С, в колбу приливают 200 мл раствора биметаллического комплексного соединения [Со(H2O)2(C6H5O7)]2[Mo4O11(C6H5O7)2], также нагретого до 90°С. Пропитку продолжают в течение 20 мин при периодическом перемешивании, после чего избыток раствора отделяют от влажного катализатора. Затем катализатор сушат на воздухе при 200°С. Катализатор характеризуют методом ИК-спектроскопии аналогично примеру 1. Данные ИК-спектроскопии приведены в таблице 1.
Катализатор содержит, мас. %: [Со(H2O)2(C6H5O7)]2[Mo4O11(C6H5O7)2] - 42,95%; бор в форме поверхностных соединений - 1,6; 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 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 А, с углом между ними 53.8°.
Далее катализатор сульфидируют аналогично примеру 1. В результате получают катализатор, который содержит, мас. %: Мо - 14,0; Со - 4,3; S - 9,4; бор в форме поверхностных соединений - 2,0; носитель - остальное; при этом носитель содержит, мас. %: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита - 12,0; натрий - 0,028; γ-Al2O3 - остальное.
Проводят гидроочистку дизельного топлива и вакуумного газойля аналогично примеру 1. Результаты гидроочистки приведены в таблице 2.
Пример 7.
Готовят носитель по примеру 3, с той разницей, 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°С, в колбу приливают 133 мл раствора биметаллического комплексного соединения [Со(H2O)2(C6H5O7)]2[Mo4O11(C6H5O7)2] из примера 5, также нагретого до 30°С. Пропитку продолжают в течение 60 минут при периодическом перемешивании, после чего избыток раствора отделяют от влажного катализатора. Затем катализатор сушат на воздухе при 120°С.
Полученный катализатор содержит, мас. %: [Со(H2O)2(C6H5O7)]2[Mo4O11(C6H5O7)2] - 35,9; бор в форме поверхностных соединений - 0,4; носитель - остальное; при этом носитель содержит, мас. %: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита - 12,0; натрий - 0,028; γ-Al2O3 - остальное. Катализатор характеризуют методом ИК-спектроскопии аналогично примеру 1. Данные ИК-спектроскопии приведены в таблице 1.
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 А, с углом между ними 53.8°.
Далее катализатор сульфидируют аналогично примеру 1. В результате получают катализатор, который содержит мас. %: Мо - 11,7; Со - 3,6; S - 7,9; бор в форме поверхностных соединений - 0,5; носитель - остальное; при этом носитель содержит, мас. %: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита - 12,0; натрий - 0,028; γ-Al2O3 - остальное.
Проводят гидроочистку дизельного топлива и вакуумного газойля аналогично примеру 1. Результаты гидроочистки приведены в таблице 2.
Таким образом, как видно из приведенных примеров, предлагаемый способ гидроочистки углеводородного сырья позволяет достичь значительно меньшего остаточного содержания серы и азота в продуктах гидроочистки по сравнению с прототипом.
Claims (10)
1. Способ гидроочистки углеводородного сырья, заключающийся в превращении углеводородного сырья с высоким содержанием серы и азота в присутствии катализатора, отличающийся тем, что используемый катализатор содержит, мас. %: [Co(H2O)2(C6H5O7)]2[Mo4O11(C6H5O7)2] 33,0-43,0; бор в форме поверхностных соединений, соединений, характеризующихся полосами поглощения 930-1040, 1230, 1385-1450 и 3695 см-1 в ИК-спектрах - 0,4-1,6%, 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 в используемом катализаторе бор содержится в форме двух различных типов химических соединений - входящий в состав носителя борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита, представляющий собой частицы с размерами от 10 до 200 нм, характеризующиеся межплоскостными расстояниями 3.2 и 2.8 А, с углом между ними 53.8° и бор в форме поверхностных соединений.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используемый катализатор содержит сильные Бренстедовские кислотные центры (БКЦ), определенные методом ИК из данных низкотемпературной адсорбции СО, 2-6 мкмоль/г (РА (сродство к протону) = 1180-1200 кДж/моль) и Бренстедовские кислотные центры средней силы, 30-60 мкмоль/г (РА=1250-1260 кДж/моль).
4. 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 7-14 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.
5. Способ гидроочистки углеводородного сырья, заключающийся в превращении углеводородного сырья с высоким содержанием серы и азота в присутствии катализатора, отличающийся тем, что используют сульфидированный катализатор, который содержит, мас. %: Мо - 10,0-14,0; Со - 3,0-4,3; S - 6,7-9,4; бор в форме поверхностных соединений, соединений, характеризующихся полосами поглощения 930-1040, 1230, 1385-1450 и 3695 см-1 в ИК-спектрах - 0,5-2,0; 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.
6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что катализатор сульфидируют прямогонной дизельной фракцией, содержащей дополнительно не менее 1,0 мас. % сульфидирующего агента - диметилдисульфида (ДМДС), при объемной скорости подачи сульфидирующей смеси не менее 2 ч-1 и объемном соотношении водород/сырье не более 300.
7. Способ по п. 5, отличающийся тем, что в используемом катализаторе бор содержится в форме двух различных типов химических соединений - входящий в состав носителя борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита, представляющий собой частицы с размерами от 10 до 200 нм, характеризующиеся межплоскостными расстояниями 3.2 и 2.8 А, с углом между ними 53.8° и бор в форме поверхностных соединений.
8. Способ по п. 5, отличающийся тем, что используемый катализатор содержит сильные Бренстедовские кислотные центры (БКЦ), определенные методом ИК из данных низкотемпературной адсорбции СО, 2-6 мкмоль/г (РА (сродство к протону) = 1180-1200 кДж/моль) и Бренстедовские кислотные центры средней силы, 30-60 мкмоль/г (РА=1250-1260 кДж/моль).
9. Способ по п. 5, отличающийся тем, что используемый катализатор имеет удельную поверхность 130-180 м2/г, объем пор 0,35-0,65 см3/г, средний диаметр пор 7-14 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.
10. Способ по 5, отличающийся тем, что гидроочистку проводят при температуре 340-400°C, давлении 3,5-9,0 МПа, массовом расходе сырья 1,0-2,5 ч-1, объемном отношении водород/сырье 300-500 м3/м3, в качестве сырья гидроочистки используют нефтяные дистилляты с концом кипения до 570°C, содержащие до 3,5 мас. % серы и до 2000 ppm азота.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017133377A RU2663902C1 (ru) | 2017-09-25 | 2017-09-25 | Способ гидроочистки углеводородного сырья |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017133377A RU2663902C1 (ru) | 2017-09-25 | 2017-09-25 | Способ гидроочистки углеводородного сырья |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2663902C1 true RU2663902C1 (ru) | 2018-08-13 |
Family
ID=63177229
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017133377A RU2663902C1 (ru) | 2017-09-25 | 2017-09-25 | Способ гидроочистки углеводородного сырья |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2663902C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2688155C1 (ru) * | 2018-12-17 | 2019-05-20 | Акционерное Общество "Газпромнефть - Московский Нпз" (Ао "Газпромнефть - Мнпз") | Способ гидроочистки бензина каталитического крекинга |
RU2689735C1 (ru) * | 2018-12-20 | 2019-05-30 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Федеральный исследовательский центр "Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук" (Институт катализа СО РАН, ИК СО РАН) | Катализатор гидроочистки дизельного топлива |
RU2701509C1 (ru) * | 2018-12-20 | 2019-09-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Федеральный исследовательский центр "Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук" (ИК СО РАН) | Способ приготовления катализатора гидроочистки дизельного топлива |
RU2747053C1 (ru) * | 2020-10-26 | 2021-04-23 | Акционерное общество "Специальное конструкторско-технологическое бюро "Катализатор" | Способ получения катализатора глубокой гидропереработки углеводородного сырья, катализатор и способ гидроочистки углеводородного сырья с его использованием |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4743574A (en) * | 1986-01-09 | 1988-05-10 | Intevep, S.A. | Catalyst for hydrotreatment of distillates of petroleum and method for the preparation of same |
RU2008972C1 (ru) * | 1992-08-14 | 1994-03-15 | Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти | Способ приготовления катализатора для гидроочистки нефтяных фракций |
RU2626398C1 (ru) * | 2016-11-09 | 2017-07-27 | Акционерное общество "Газпромнефть - Омский НПЗ" (АО "Газпромнефть - ОНПЗ") | Катализатор гидроочистки углеводородного сырья |
RU2629355C1 (ru) * | 2016-11-09 | 2017-08-29 | Акционерное общество "Газпромнефть - Омский НПЗ" (АО "Газпромнефть - ОНПЗ") | Способ получения малосернистого дизельного топлива |
-
2017
- 2017-09-25 RU RU2017133377A patent/RU2663902C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4743574A (en) * | 1986-01-09 | 1988-05-10 | Intevep, S.A. | Catalyst for hydrotreatment of distillates of petroleum and method for the preparation of same |
RU2008972C1 (ru) * | 1992-08-14 | 1994-03-15 | Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти | Способ приготовления катализатора для гидроочистки нефтяных фракций |
RU2626398C1 (ru) * | 2016-11-09 | 2017-07-27 | Акционерное общество "Газпромнефть - Омский НПЗ" (АО "Газпромнефть - ОНПЗ") | Катализатор гидроочистки углеводородного сырья |
RU2629355C1 (ru) * | 2016-11-09 | 2017-08-29 | Акционерное общество "Газпромнефть - Омский НПЗ" (АО "Газпромнефть - ОНПЗ") | Способ получения малосернистого дизельного топлива |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2688155C1 (ru) * | 2018-12-17 | 2019-05-20 | Акционерное Общество "Газпромнефть - Московский Нпз" (Ао "Газпромнефть - Мнпз") | Способ гидроочистки бензина каталитического крекинга |
RU2689735C1 (ru) * | 2018-12-20 | 2019-05-30 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Федеральный исследовательский центр "Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук" (Институт катализа СО РАН, ИК СО РАН) | Катализатор гидроочистки дизельного топлива |
RU2701509C1 (ru) * | 2018-12-20 | 2019-09-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Федеральный исследовательский центр "Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук" (ИК СО РАН) | Способ приготовления катализатора гидроочистки дизельного топлива |
WO2020130881A1 (ru) * | 2018-12-20 | 2020-06-25 | Акционерное Общество "Газпромнефть-Омский Нпз" (Ао "Газпромнефть-Онпз") | Катализатор гидроочистки дизельного топлива |
RU2747053C1 (ru) * | 2020-10-26 | 2021-04-23 | Акционерное общество "Специальное конструкторско-технологическое бюро "Катализатор" | Способ получения катализатора глубокой гидропереработки углеводородного сырья, катализатор и способ гидроочистки углеводородного сырья с его использованием |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2560925C (en) | Catalyst for hydrotreating hydrocarbon oil, process for producing the same, and method for hydrotreating hydrocarbon oil | |
US7618916B2 (en) | Hydrotreating catalyst for gas oil, process for producing the same, and method of hydrotreating gas oil | |
RU2663902C1 (ru) | Способ гидроочистки углеводородного сырья | |
RU2402380C1 (ru) | Катализатор гидроочистки углеводородного сырья, способ его приготовления и процесс гидроочистки | |
RU2534998C1 (ru) | Катализатор гидроочистки углеводородного сырья | |
JP2003299960A (ja) | 軽油の水素化処理触媒及びその製造方法並びに軽油の水素化処理方法 | |
RU2689735C1 (ru) | Катализатор гидроочистки дизельного топлива | |
RU2629355C1 (ru) | Способ получения малосернистого дизельного топлива | |
JP2001104790A (ja) | 水素化処理用触媒およびそれを用いる炭化水素油の水素化処理方法 | |
RU2626398C1 (ru) | Катализатор гидроочистки углеводородного сырья | |
RU2311959C1 (ru) | Катализатор, способ получения носителя, способ получения катализатора и процесс гидрообессеривания дизельных фракций | |
RU2609834C1 (ru) | Катализатор, способ его приготовления и способ гидрооблагораживания дизельных дистиллятов | |
RU2663904C1 (ru) | Катализатор гидроочистки углеводородного сырья | |
RU2691991C1 (ru) | Способ получения малосернистого дизельного топлива | |
RU2626402C1 (ru) | Способ приготовления катализатора гидроочистки сырья гидрокрекинга | |
RU2626400C1 (ru) | Способ получения малосернистого сырья каталитического крекинга | |
RU2649384C1 (ru) | Способ гидроочистки сырья гидрокрекинга | |
RU2626399C1 (ru) | Способ приготовления катализатора гидроочистки углеводородного сырья | |
RU2607925C1 (ru) | Катализатор и способ гидрооблагораживания дизельных дистиллятов | |
RU2692082C1 (ru) | Катализатор защитного слоя для процесса гидроочистки кремнийсодержащего углеводородного сырья | |
RU2387475C1 (ru) | Катализатор, способ его приготовления и процесс гидроочистки углеводородного сырья | |
RU2626396C1 (ru) | Катализатор гидрокрекинга углеводородного сырья | |
RU2534999C1 (ru) | Способ гидроочистки углеводородного сырья | |
RU2626401C1 (ru) | Способ гидроочистки сырья гидрокрекинга | |
JP4444690B2 (ja) | 水素化処理触媒前駆体およびその製造方法並びに精製炭化水素油の製造方法 |