RU2693018C2 - Катализатор риформинга нафты и способ его получения - Google Patents
Катализатор риформинга нафты и способ его получения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2693018C2 RU2693018C2 RU2015135819A RU2015135819A RU2693018C2 RU 2693018 C2 RU2693018 C2 RU 2693018C2 RU 2015135819 A RU2015135819 A RU 2015135819A RU 2015135819 A RU2015135819 A RU 2015135819A RU 2693018 C2 RU2693018 C2 RU 2693018C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- catalyst
- weight
- carrier
- pore volume
- stage
- Prior art date
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 140
- 238000002407 reforming Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 5
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 97
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 67
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 61
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 40
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 32
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 32
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 27
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 22
- VXAUWWUXCIMFIM-UHFFFAOYSA-M aluminum;oxygen(2-);hydroxide Chemical compound [OH-].[O-2].[Al+3] VXAUWWUXCIMFIM-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 20
- ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N aluminum;sodium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Na+].[Al+3] ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 229910001388 sodium aluminate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000010335 hydrothermal treatment Methods 0.000 claims abstract description 15
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims abstract description 13
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- -1 sulphate ions Chemical class 0.000 claims abstract description 11
- 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 8
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000011343 solid material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000013329 compounding Methods 0.000 claims abstract description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 58
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 31
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 23
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 16
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 15
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 14
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 9
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N europium atom Chemical compound [Eu] OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 6
- NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N ytterbium Chemical compound [Yb] NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N rhenium atom Chemical compound [Re] WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 3
- QSHYGLAZPRJAEZ-UHFFFAOYSA-N 4-(chloromethyl)-2-(2-methylphenyl)-1,3-thiazole Chemical compound CC1=CC=CC=C1C1=NC(CCl)=CS1 QSHYGLAZPRJAEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- YVDLTVYVLJZLLS-UHFFFAOYSA-J O.Cl[Pt](Cl)(Cl)Cl Chemical compound O.Cl[Pt](Cl)(Cl)Cl YVDLTVYVLJZLLS-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims description 2
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 claims description 2
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- CTDPVEAZJVZJKG-UHFFFAOYSA-K trichloroplatinum Chemical compound Cl[Pt](Cl)Cl CTDPVEAZJVZJKG-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 2
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- CLSUSRZJUQMOHH-UHFFFAOYSA-L platinum dichloride Chemical compound Cl[Pt]Cl CLSUSRZJUQMOHH-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 abstract description 20
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 17
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 8
- 238000006057 reforming reaction Methods 0.000 abstract description 6
- 230000008021 deposition Effects 0.000 abstract description 4
- BUACSMWVFUNQET-UHFFFAOYSA-H dialuminum;trisulfate;hydrate Chemical compound O.[Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O BUACSMWVFUNQET-UHFFFAOYSA-H 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 2
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 abstract 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 25
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 16
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 15
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 15
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 13
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 13
- 238000006277 sulfonation reaction Methods 0.000 description 13
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 12
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 9
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 241000219782 Sesbania Species 0.000 description 6
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 6
- DBJYYRBULROVQT-UHFFFAOYSA-N platinum rhenium Chemical compound [Re].[Pt] DBJYYRBULROVQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000001833 catalytic reforming Methods 0.000 description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 5
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 5
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 5
- MXRIRQGCELJRSN-UHFFFAOYSA-N O.O.O.[Al] Chemical compound O.O.O.[Al] MXRIRQGCELJRSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NGDQQLAVJWUYSF-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-2-phenyl-1,3-thiazole-5-sulfonyl chloride Chemical compound S1C(S(Cl)(=O)=O)=C(C)N=C1C1=CC=CC=C1 NGDQQLAVJWUYSF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 3
- QMMFVYPAHWMCMS-UHFFFAOYSA-N Dimethyl sulfide Chemical compound CSC QMMFVYPAHWMCMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 3
- ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce] ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006356 dehydrogenation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000007327 hydrogenolysis reaction Methods 0.000 description 3
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 3
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 230000001588 bifunctional effect Effects 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000004517 catalytic hydrocracking Methods 0.000 description 2
- HSJPMRKMPBAUAU-UHFFFAOYSA-N cerium(3+);trinitrate Chemical compound [Ce+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O HSJPMRKMPBAUAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 2
- WQOXQRCZOLPYPM-UHFFFAOYSA-N dimethyl disulfide Chemical compound CSSC WQOXQRCZOLPYPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 2
- 238000004438 BET method Methods 0.000 description 1
- 101150116295 CAT2 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100326920 Caenorhabditis elegans ctl-1 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100494773 Caenorhabditis elegans ctl-2 gene Proteins 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- 101100112369 Fasciola hepatica Cat-1 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100005271 Neurospora crassa (strain ATCC 24698 / 74-OR23-1A / CBS 708.71 / DSM 1257 / FGSC 987) cat-1 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100126846 Neurospora crassa (strain ATCC 24698 / 74-OR23-1A / CBS 708.71 / DSM 1257 / FGSC 987) katG gene Proteins 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZZWAAQCOYMAGRO-UHFFFAOYSA-N [Na].[N+](=O)([O-])[Pt](N)(N)[N+](=O)[O-] Chemical compound [Na].[N+](=O)([O-])[Pt](N)(N)[N+](=O)[O-] ZZWAAQCOYMAGRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005899 aromatization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004523 catalytic cracking Methods 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000004939 coking Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 150000001924 cycloalkanes Chemical class 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- GAGGCOKRLXYWIV-UHFFFAOYSA-N europium(3+);trinitrate Chemical compound [Eu+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O GAGGCOKRLXYWIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 238000006317 isomerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000006194 liquid suspension Substances 0.000 description 1
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 239000002574 poison Substances 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 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
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- KUBYTSCYMRPPAG-UHFFFAOYSA-N ytterbium(3+);trinitrate Chemical compound [Yb+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O KUBYTSCYMRPPAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- B01J27/06—Halogens; Compounds thereof
- B01J27/128—Halogens; Compounds thereof with iron group metals or platinum group metals
- B01J27/13—Platinum group 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
- 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
- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/56—Platinum group metals
- B01J23/64—Platinum group metals with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J23/656—Manganese, technetium or rhenium
- B01J23/6567—Rhenium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- B01J27/02—Sulfur, selenium or tellurium; 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
- B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- B01J27/02—Sulfur, selenium or tellurium; Compounds thereof
- B01J27/053—Sulfates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
- B01J35/61—Surface area
- B01J35/615—100-500 m2/g
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
- B01J35/64—Pore diameter
- B01J35/647—2-50 nm
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
- B01J35/66—Pore distribution
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/0009—Use of binding agents; Moulding; Pressing; Powdering; Granulating; Addition of materials ameliorating the mechanical properties of the product catalyst
- B01J37/0018—Addition of a binding agent or of material, later completely removed among others as result of heat treatment, leaching or washing,(e.g. forming of pores; protective layer, desintegrating by heat)
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/0201—Impregnation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/03—Precipitation; Co-precipitation
- B01J37/031—Precipitation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/06—Washing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/16—Reducing
- B01J37/18—Reducing with gases containing free hydrogen
-
- 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
- C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
-
- 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
- C10G35/00—Reforming naphtha
- C10G35/04—Catalytic reforming
- C10G35/06—Catalytic reforming characterised by the catalyst used
-
- 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
- C10G35/00—Reforming naphtha
- C10G35/04—Catalytic reforming
- C10G35/06—Catalytic reforming characterised by the catalyst used
- C10G35/085—Catalytic reforming characterised by the catalyst used containing platinum group metals or compounds thereof
- C10G35/09—Bimetallic catalysts in which at least one of the metals is a platinum group metal
-
- 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
- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/56—Platinum group metals
- B01J23/63—Platinum group metals with rare earths or actinides
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)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Изобретение относится к катализатору риформинга нафты и способу его получения. Катализатор включает содержащий сульфат-ионы алюминийоксидный носитель и следующие компоненты с содержанием в расчете на количество носителя:
Указанный содержащий сульфат-ионы алюминийоксидный носитель имеет содержание натрия от 0,008% до 0,03% по массе. В указанном катализаторе отношение порового объема пор с радиусом пор между 3 нм и 10 нм к общему поровому объему составляет от 60% до 85%; отношение порового объема пор с радиусом пор менее 3 нм к общему поровому объему составляет не более 36%; и отношение порового объема пор с радиусом пор более 10 нм к общему поровому объему составляет более 2%. Способ получения катализатора включает следующие стадии, на которых: (1) смешивают алюминат натрия и сульфат алюминия в молярном соотношении от 1 до 10:1, регулируют значение рН раствора для достижения осаждения, путем двухстадийного осаждения, где в первой стадии значение рН системы поддерживают между 7,3 и 8,5 для осаждения в течение от 10 до 50 минут, во второй стадии значение рН системы поддерживают между 8,6 и 10,0, с последующим выдерживанием при температуре в диапазоне от 60°С до 150°С, и полученное твердое вещество подвергают промыванию водой и высушиванию для получения содержащего сульфат-ионы порошка псевдобемита, в котором сульфат-ионы имеют содержание от 0,45% до 3,0% по массе, в расчете на оксид алюминия; (2) добавляют кислотный раствор к полученному в стадии (1) порошку псевдобемита для компаундирования и экструдирования, затем высушивают и прокаливают для получения содержащего сульфат-ионы алюминийоксидного носителя; (3) необязательно подвергают полученный в стадии (2) носитель гидротермической обработке при температуре в диапазоне от 450°С до 850°С; (4) пропитывают носитель из стадии (2) или носитель, подвергнутый необязательной гидротермической обработке в стадии (3), водным раствором, содержащим металл VIII группы, металл VIIB группы и галоген, в качестве импрегнирующего раствора, затем высушивают и прокаливают импрегнированный твердый материал. Катализатор применяется в реакции риформинга нафты без предварительного сульфирования и имеет высокую активность в образовании ароматических соединений и селективность. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 4 табл., 32 пр.
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к катализатору конверсии углеводородов и к способу его получения, в частности, относится к катализатору риформинга нафты и способу его получения.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Каталитический риформинг представляет собой процесс переработки С6-С12-фракций нафты в качестве сырьевых материалов для получения высокооктанового бензина, ароматических соединений и водорода вовлечением молекул углеводородного сырьевого материала в реакции риформинга, такие как дегидрирование циклоалканов, дегидроизомеризация линейноцепочечных алканов и дегидроциклизация парафинов, и т.д., в присутствии водорода и катализаторов, при определенных температуре и давлении. Бифункциональный катализатор риформинга на носителе, широко применяемый в современной технологии каталитического риформинга, включает функцию гидрирования/дегидрирования, обеспечиваемую металлическим компонентом, и функцию кислотной изомеризации, исполняемую носителем. Катализатор риформинга типично представляет собой би-(или поли-)металлический катализатор с использованием активного оксида алюминия в качестве носителя и платины (Pt) в качестве основного металлического компонента, и включает второй металлический компонент, такой как рений, олово или германий.
Что касается бифункционального катализатора риформинга, функционирование металла и кислотная функция действуют синергически в реакции каталитического риформинга в определенной степени согласования. Если активность металла в процессах гидрирования/дегидрирования слишком высока, на поверхностях катализатора риформинга будет быстро нарастать отложение кокса, которое препятствует протеканию реакции риформинга; и если функционирование металла является слишком слабым, будет снижаться активность катализатора. Если слишком велика кислотность, относительно высокой становится активность катализатора в отношении гидрокрекинга, и будет снижаться выход жидких продуктов риформинга; и если кислотность слишком низка, будет снижаться активность. Поэтому сбалансированное согласование между кислотной функцией и функционированием металла в носителе определяет активность, селективность и стабильность катализатора.
В дополнение, что касается платино-рениевого катализатора риформинга, поскольку металлический рений проявляет довольно высокую активность в отношении гидрогенолиза, то если активность рения не пассивирована в начале технологического процесса, будет происходить энергичная реакция гидрогенолиза на начальной стадии подачи сырьевого материала, в которой выделяется огромное количество теплоты реакции, приводя к быстрому возрастанию температуры каталитического слоя и обусловливая эффект перегрева. Как только возникает этот эффект, он может приводить к серьезным последствиям. Малозначительные последствия включают большое количество коксового нагара на катализаторе, который снижает активность и стабильность катализатора; и существенные последствия включают выгорание катализатора, прогорание реактора и внутренних компонентов. Таким образом, необходимо подвергать платино-рениевый катализатор риформинга предварительному сульфированию перед введением сырьевого материала. Чрезмерную активность свежего катализатора в реакции гидрогенолиза снижают предварительным сульфированием, чтобы предохранить активность и стабильность катализатора и повысить селективность катализатора. Способы предварительного сульфирования платино-рениевого катализатора включают два типа, согласно одному из которых вводят H2S в водород и проводят предварительное сульфирование катализатора медленно при определенных температуре и давлении, и в другом из которых добавляют органические сульфиды, такие как диметилдисульфид и диметилсульфид, и тому подобные, к водороду при определенных температуре и давлении, и используют H2S, образовавшийся после разложения этих органических сульфидов, для предварительного сульфирования катализатора. Первый способ обычно применяют в лабораторных исследованиях, и второй способ широко используют для ввода в эксплуатацию промышленных установок с платино-рениевым катализатором. Сущность этих двух способов состоит в предварительном сульфировании катализатора действием H2S, и оба имеют отношение к газофазному сульфированию. Предварительное сульфирование платино-рениевым катализатора риформинга связано с такими проблемами, как коррозия оборудования, загрязнение окружающей среды и риски нарушения техники безопасности, и тому подобные.
Сульфат-ионы в катализаторе риформинга, как правило, рассматриваются как причиняющие ущерб работоспособности катализатора, и представляют собой каталитические яды. Патентный документ CN98117895.2 представляет способ удаления сульфат-ионов из катализатора риформинга введением хлорсодержащих органических соединений, которые разлагаются с образованием хлороводорода в присутствии водорода при температуре от 400°С до 600°С, в слой катализатора, отравленного сульфат-ионами, чтобы удалить их. Этим способом можно эффективно удалять сульфат-ионы на катализаторе, сравнительно со стандартной регенерацией катализатора в процессе оксихлорирования.
Патентный документ CN102139221B раскрывает платино-рениевый катализатор риформинга, включающий от 0,1 до 0,3% по массе сульфат-ионов. Указанные сульфат-ионы вводят способом соимпрегнирования или отдельным импрегнированием во время приготовления катализатора. Катализатор, как полученный, может быть введен в контакт с подвергаемым риформингу сырьевым материалом для реакции риформинга без стадии предварительного сульфирования. Каталитическая активность и стабильность улучшаются, и упрощается порядок действий в режиме пуска в эксплуатацию.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задача настоящего изобретения состоит в создании катализатора риформинга нафты и способа получения указанного катализатора риформинга. Катализатор включает надлежащее количество сульфат-ионов и может быть получен из недорогих исходных материалов. Он используется для реакции риформинга нафты и имеет активность в отношении ароматизации и высокую селективность.
Катализатор риформинга нафты, представленный в настоящем изобретении, включает содержащий сульфат-ионы алюминийоксидный носитель и следующие компоненты с содержанием в расчете на количество носителя:
металл VIII группы | 0,1-2,0% по массе, |
металл VIIB группы | 0,1-3,0% по массе, |
сульфат-ионы | 0,45-3,0% по массе, |
галоген | 0,5-3,0% по массе, |
причем указанный содержащий сульфат-ион алюминийоксидный носитель имеет содержание натрия от 0,008 до 0,03% по массе, и в указанном катализаторе отношение порового объема пор с радиусом пор между 3 нм и 10 нм к общему поровому объему составляет от 60 до 85%; отношение порового объема пор с радиусом пор менее 3 нм к общему поровому объему составляет не более 36%; и отношение порового объема пор с радиусом пор более 10 нм к общему поровому объему составляет свыше 2%.
В катализаторе согласно настоящему изобретению применяют в качестве носителя оксид алюминия с высоким содержанием сульфат-ионов, и получают катализатор размещением на указанном носителе активных компонентов. Указанный катализатор может быть использован в реакции каталитического риформинга нафты без предварительного сульфирования, и имеет улучшенные активность и селективность.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В катализаторе согласно настоящему изобретению используют в качестве носителя оксид алюминия, включающий надлежащее количество сульфат-ионов, и получают катализатор риформинга размещением активных компонентов на указанном алюминийоксидном носителе. Сульфат-ионы в носителе предпочтительно являются производными сульфатов, применяемых в процессе получения оксида алюминия. Полученный алюминийоксидный носитель предпочтительно подвергают гидротермической обработке для повышения доли в общем распределении пор с радиусом пор свыше 3 нм.
Существуют многочисленные способы получения прекурсора алюминийоксидного носителя для катализатора риформинга - псевдобемита, причем основной способ получения предусматривает осаждение из недорогого алюмината натрия сульфатом алюминия и затем выдерживание и промывание для получения порошков псевдобемита. Содержащиеся в сульфате алюминия сульфат-ионы могут не только действовать как источник сульфат-ионов для алюминийоксидного носителя, но также сокращают продолжительности промывания для удаления сульфат-ионов в традиционном процессе. Требуется только снижение содержания натрия в алюминийоксидном носителе до заданного значения.
Катализатор согласно настоящему изобретению предпочтительно имеет высокое содержание сульфат-ионов. Сульфат-ионы предпочтительно происходят из сульфата алюминия, применяемого в процессе получения оксида алюминия.
Указанный содержащий сульфат-ионы алюминийоксидный носитель катализатора согласно настоящему изобретению предпочтительно имеет содержание натрия от 0,01 до 0,03% по массе, более предпочтительно от 0,013 до 0,02% по массе.
Катализатор согласно настоящему изобретению предпочтительно включает дополнительно от 0,01 до 3,0% по массе, в расчете на носитель, редкоземельных элементов, выбранных из группы, состоящей из иттербия, иттрия, европия и/или церия.
Содержание компонентов в катализаторе согласно настоящему изобретению, в расчете на носитель, предпочтительно является следующим:
металл VIII группы | 0,1-1,0% по массе, |
металл VIIB группы | 0,1-2,0% по массе, |
сульфат-ионы | 0,45-2,0% по массе, |
галоген | 0,5-2,0% по массе. |
Если катализатор включает редкоземельные элементы иттербий, иттрий, европий и/или церий, то их содержание предпочтительно варьирует в диапазоне от 0,1 до 1,0% по массе.
Металл VIII группы в катализаторе согласно настоящему изобретению предпочтительно представляет собой платину, рутений, родий и/или иридий, более предпочтительно платину; металл VIIB группы предпочтительно представляет собой рений; и галоген предпочтительно представляет собой хлор.
Удельная площадь поверхности катализатора, как измеренная с использованием низкотемпературной адсорбции азота, предпочтительно варьирует в диапазоне от 180 до 300 м2/г, более предпочтительно в диапазоне от 210 до 250 м2/г.
Катализатор согласно настоящему изобретению предпочтительно имеет высокое содержание пор с радиусом пор крупнее 3 нм. То есть, увеличенную долю составляют поры с радиусом пор более 10 нм; на поры с радиусом пор менее 3 нм приходится меньшая доля; и большинство составляют поры с радиусом пор между 3 и 10 нм и имеющие центрированное распределение. Катализатор согласно настоящему изобретению предпочтительно имеет следующее распределение пор по величине: отношение порового объема пор с радиусом пор между 3 и 10 нм к общему поровому объему составляет от 70% до 85%, предпочтительно от 75% до 85%; отношение порового объема пор с радиусом пор менее 3 нм к общему поровому объему составляет не более 25%, предпочтительно от 5% до 25%; более предпочтительно, отношение порового объема пор с радиусом пор менее 3 нм к общему поровому объему составляет не более 15%, предпочтительно от 5% до 15%; и отношение порового объема пор с радиусом пор более 10 нм к общему поровому объему составляет более 5%. В распределении пор по величине отношение порового объема пор с радиусом пор более 10 нм к общему поровому объему более предпочтительно составляет от 5 до 10%.
Сульфат-ионы вводят в катализатор согласно настоящему изобретению предпочтительно во время процесса приготовления алюминийоксидного носителя. Способ получения указанного оксида алюминия включают способ нейтрализации-осаждения алюминатных солей, способ нейтрализации-осаждения солей алюминия, способ нейтрализации-осаждения алюминиевого золя, и способ гидролиза алкоксида алюминия. Для получения содержащего сульфат-ионы оксида алюминия предпочтительно используют способ нейтрализации-осаждения алюминатных солей.
Предпочтительный способ получения катализатора, представленный в настоящем изобретении, включает следующие стадии, в которых:
(1) смешивают алюминат натрия и сульфат алюминия в молярном соотношении от 1 до 10:1, регулируют значение рН раствора до величины между 7 и 11 для достижения осаждения, затем выдерживают при температуре в диапазоне от 60°С до 150°С, и полученное твердое вещество подвергают промыванию водой и высушиванию для получения содержащего сульфат-ионы порошка псевдобемита, причем сульфат-ионы имеют содержание от 0,45% до 3,0% по массе, в расчете на оксид алюминия;
(2) добавляют кислотный раствор к полученному в стадии (1) порошку псевдобемита для компаундирования и экструдирования, затем высушивают и прокаливают для получения содержащего сульфат-ионы алюминийоксидного носителя;
(3) необязательно подвергают полученный в стадии (2) носитель гидротермической обработке при температуре в диапазоне от 450°С до 850°С;
(4) пропитывают носитель из стадии (2) или носитель, подвергнутый необязательной гидротермической обработке в стадии (3), водным раствором, содержащим металл VIII группы, металл VIIB группы и галоген, в качестве импрегнирующего раствора, затем высушивают и прокаливают импрегнированный твердый материал.
Стадия (1) в вышеуказанном способе имеет отношение к получению порошка псевдобемита, содержащего сульфат-ионы. Алюминат натрия и сульфат алюминия смешивают в стадии (1) для процесса осаждения. В ходе процесса значение рН системы предпочтительно регулируют на величину между 8,0 и 10,0. Может быть применен двухстадийный способ осаждения. В первой стадии значение рН системы корректируют на величину между 7,3 и 8,5 для осаждения в течение от 10 до 50 минут; во второй стадии значение рН системы устанавливают на величину между 8,6 и 10,0, с последующим выдерживанием. Если значение рН реакционной системы не соответствует требованиям, для корректирования может быть дополнительно добавлен карбонат натрия. Продолжительность выдерживания продукта после реакции предпочтительно варьирует в диапазоне от 2 до 48 часов, более предпочтительно в диапазоне от 2 до 10 часов. Температура при выдерживании предпочтительно варьирует в диапазоне от 60°С до 100°С.
Стадия (2) вышеуказанного способа имеет отношение к экструдированию алюминийоксидного носителя. Кислота, добавляемая к порошку псевдобемита, представляет собой активатор пластикации. В качестве активатора пластикации могут быть использованы азотная кислота, уксусная кислота, лимонная кислота, фосфорная кислота, соляная кислота, серная кислота, или их смесь. К порошку псевдобемита предпочтительно могут быть добавлены порошок сесбании или метилцеллюлоза в качестве содействующего экструзии средства. После экструдирования температура для высушивания предпочтительно составляет от 90 до 120°С, и температура кальцинирования предпочтительно варьирует в диапазоне от 450°С до 650°С.
Необязательная стадия (3) имеет отношение к гидротермической обработке алюминийоксидного носителя, полученного в стадии (2). Гидротермическая обработка может быть проведена в содержащем влагу воздухе или в чистом водяном пару. Если используют содержащий влагу воздух, то парциальное давление пара (абсолютное давление) предпочтительно варьирует в диапазоне от 0,001 до 0,05 МПа. Температура при гидротермической обработке предпочтительно составляет величину в диапазоне от 550°С до 780°С, и продолжительность предпочтительно составляет от 2 до 30 часов. Способ получения катализатора согласно настоящему изобретению предпочтительно включает гидротермическую обработку в стадии (3).
Стадия (4) вышеуказанного способа имеет отношение к введению металлических активных компонентов и галогена в носитель. Носитель может представлять собой содержащий сульфат алюминийоксидный носитель непосредственно после формования, или содержащий сульфат алюминийоксидный носитель после гидротермической обработки. В приготовленном импрегнирующем растворе источником металла VIII группы является, например, хлорплатиновая кислота, дихлорид тетраамминоплатины, хлорплатинат аммония, трихлорид платины, гидрат тетрахлорида платины, дихлорид дикарбонилплатины, динитродиаминоплатина, и/или тетранитроплатинат натрия; источником металла VIIB группы является, например, перрениевая кислота и/или перренат аммония; и галоген вводят, например, с использованием HCl.
Если катализатор включает редкоземельные элементы согласно настоящему изобретению, то импрегнирующий раствор может дополнительно включать иттербий, иттрий, европий и/или церий, источниками которых предпочтительно являются их нитрат или хлорид.
Для введения активных компонентов при импрегнировании также может быть применен способ раздельного импрегнирования. Другими словами, при каждой пропитке вводят только один металлический активный компонент. Носитель после пропитки высушивают и прокаливают, и затем вводят еще один металлический компонент. Активный компонент предпочтительно вводят способом соимпрегнирования. Когда активный компонент вводят путем пропитки, может быть применено импрегнирование до состояния насыщения или импрегнирование до перенасыщенного состояния. Жидкостно-твердофазное объемное отношение импрегнирующего раствора к носителю во время пропитки может быть от 0,4 до 4,0, предпочтительно от 0,8 до 2,0. Надлежащая температура при импрегнировании может составлять от 15°С до 90°С, предпочтительно от 20°С до 50°С. Продолжительность импрегнирования предпочтительно составляет от 1 до 8 часов, более предпочтительно от 2 до 4 часов. Приготовленный импрегнирующий раствор также должен включать галоидную кислоту, предпочтительно соляную кислоту, чтобы вводить галогеновые компоненты и делать распределение металлических компонентов однородным по всему объему носителя. После высушивания импрегнированный твердый материал активируют прокаливанием в потоке воздухе. Температура прокаливания предпочтительно составляет от 400°С до 700°С. Величина расхода потока воздуха при надлежащем объемном соотношении «воздух/катализатор» во время прокаливания предпочтительно составляет от 500 до 1000:1. Продолжительность прокаливания предпочтительно составляет от 4 до 8 часов.
Когда применяют импрегнирование до перенасыщенного состояния, избыток импрегнирующего раствора удаляют способом фильтрования или выпаривания в вакууме. Вышеуказанное выпаривание в вакууме может быть проведено с использованием роторного вакуумного испарителя. Конкретные способы работы включают стадии, в которых: применяют в качестве импрегнирующего раствора водный раствор, приготовленный из водорастворимого соединения, включающего соответствующие активные компоненты, нагнетают импрегнирующий раствор в алюминийоксидный носитель под давлением 0,001-0,10 МПа и пропитывают алюминийоксидный носитель при вращении, причем объемное отношение импрегнирующего раствора к носителю составляет от 1,1 до 3,0, причем линейная скорость вращения составляет от 0,01 до 2,0 м/сек, затем высушивают и активируют прокаливанием после импрегнирования. Давление при нагнетании импрегнирующего раствора в алюминийоксидный носитель предпочтительно составляет от 0,001 до 0,08 МПа. Вращение во время импрегнирования сопровождается нагреванием. Скорость вращения не должна быть слишком быстрой. Линейная скорость вращения предпочтительно составляет от 0,02 до 0,8 м/сек, более предпочтительно от 0,05 до 0,5 м/сек. После вакуумного ротационного импрегнирования влага в импрегнирующем растворе по существу испаряется, и катализатор находится в сухом состоянии. В этот момент носитель может быть непосредственно направлен на сушку и кальцинирование.
Температура сушки для пропитанного активными компонентами твердого материала составляет от 60°С до 200°С; продолжительность сушки предпочтительно составляет от 6 до 12 часов; температура прокаливания составляет от 450°С до 650°С; и продолжительность прокаливания предпочтительно составляет от 2 до 6 часов.
В вышеописанном способе все указанные растворы представляют собой водные растворы.
Полученный после прокаливания катализатор должен быть восстановлен перед приведением в контакт с сырьевыми материалами. Восстановление выполняют в атмосфере водорода, при предпочтительной температуре восстановления от 150°С до 550°С, с объемным отношением «расход потока водорода/катализатор» от 400:1 до 1400:1, и при продолжительности восстановления от 2 до 20 часов, более предпочтительно от 4 до 10 часов.
Катализатор согласно настоящему изобретению не нуждается в предварительном сульфировании перед применением, и может быть непосредственно введен в контакт с нафтой для реакции.
Катализатор согласно настоящему изобретению пригоден для реакции каталитического риформинга углеводородов. Условия реакции риформинга могут включать: давление в диапазоне от 0,1 МПа до 10,0 МПа, предпочтительно в диапазоне от 0,3 МПа до 2,5 МПа, температуру в диапазоне от 370°С до 600°С, предпочтительно в диапазоне от 450°С до 550°С, объемное соотношение «водород/углеводород» в диапазоне от 300:1 до 3000:1, предпочтительно в диапазоне от 800:1 до 1500:1, объемную скорость подачи сырья в диапазоне от 0,1 час-1 до 20,0 час-1, предпочтительно в диапазоне от 0,5 час-1 до 5,0 час-1.
Указанные углеводородные сырьевые материалы предпочтительно представляют собой прямогонную нафту с диапазоном дистилляции от 40°С до 230°С, или нафту прямой перегонки, смешанную с компонентами нафты, образованным при коксовании, каталитическом крекинге, гидрокрекинге, ожижении угля, и рафинатом из этиленового крекинга во время переработки нефти.
Настоящее изобретение дополнительно описывается нижеследующими примерами, но настоящее изобретение ими не ограничивается.
ПРИМЕР 1
(1) Получение γ-Al2O3-носителя, содержащего сульфат-ионы
В резервуар для формирования геля поместили 200 мл деминерализованной воды и нагрели до температуры 60°С. При достаточном перемешивании в резервуар для формирования геля одновременно добавили 200 мл раствора сульфата алюминия (концентрация раствора сульфата алюминия составляет 50 г/л, в расчете на оксид алюминия) и 140 мл раствора алюмината натрия (концентрация раствора алюмината натрия составляет 150 г/л, в расчете на оксид алюминия). Значение рН реактантов отрегулировали с помощью раствора алюмината натрия до величины 7,5 для реакции нейтрализации в течение 30 мин. Затем значение рН системы скорректировали раствором алюмината натрия до величины 9,5, с последующим перемешиванием и выдерживанием в течение 30 минут. Провели фильтрование, и основной компонент осадка на фильтре представлял собой псевдобемит. Фильтрационный осадок промыли суспендированием в деминерализованной воде три раза при температуре 30°С, и профильтровали, каждый раз с расходом воды 500 мл и на протяжении 30 минут. Фильтрационный осадок, полученный после последнего промывания, высушили в течение 12 часов при температуре 120°С для получения порошка псевдобемита, содержание ионов Na+ в котором составляло 0,014% по массе, в расчете на сухой оксид алюминия.
Вышеуказанный порошок псевдобемита однородно компаундировали согласно весовым соотношениям «порошок: порошок сесбании: азотная кислота: уксусная кислота: лимонная кислота: вода» = 50:1:2:3:3:40, и затем экструдировали с образованием цилиндров. Влажные цилиндры высушили при температуре 120°С в течение 12 часов и прокалили при температуре 650°С в течение 4 часов для получения γ-Al2O3-носителя ZT-1. Содержание SO4 -2-ионов составляло 0,92% по массе, в расчете на сухой оксид алюминия.
(2) Получение катализатора
Отобрали 30 г носителя ZT-1. Хлорплатиновую кислоту, перренат аммония, нитрат иттербия и соляную кислоту растворили с образованием водного раствора, который действовал в качестве импрегнирующего раствора, включающего 0,21% по массе Pt, 0,46% по массе Re, 0,21% по массе Yb, и 1,8% по массе Cl (в расчете на вес сухого оксида алюминия), с жидкостно-твердофазным объемным соотношением 1,5. Алюминийоксидный носитель поместили в колбу емкостью 500 мл и вакуумировали до давления менее 0,008 МПа в роторном вакуумном испарителе (производства фирмы Shanghai Yarong Biochemistry Instrument Factory). Затем в колбу добавили импрегнирующий раствор и пропитывали носитель при температуре 30°C с линейной скоростью вращения 0,03 м/сек в течение 3 часов. Твердый материал, который был в сухом состоянии после выдерживания в вакууме при температуре 70°С, высушили при температуре 120°С в течение 12 часов, прокалили в сухом воздухе в условиях при температуре 500°С и объемном соотношении «воздух/катализатор» 700:1 в течение 4 часов, охладили до температуры 150°С, заменили атмосферу на азотную, и после этого заменили на водородную, затем провели восстановление водородом в условиях температуры 480°С и при объемном соотношении «водород/катализатор» 500:1 в течение 2 часов. Тем самым получили катализатор Cat-1. Его составы показаны в Таблице 1, и его удельная площадь поверхности (по измерению с использованием низкотемпературной адсорбции азота и расчету по методу BET (Брунауэра-Эммета-Теллера)) и распределение пор по радиусам показаны в Таблице 2.
ПРИМЕР 2
Катализатор получили согласно способу Примера 1, за исключением того, что в стадии (2) использовали хлорплатиновую кислоту, перренат аммония и соляную кислоту для приготовления импрегнирующего раствора, содержащего 0,21% по массе Pt, 0,46% по массе Re и 1,8% по массе Cl (в расчете на вес сухого оксида алюминия). После высушивания, прокаливания и восстановления получили катализатор Cat-2. Его составы показаны в Таблице 1, и его удельная площадь поверхности и распределение пор по радиусам показаны в Таблице 2.
ПРИМЕР 3
(1) Получение γ-Al2O3-носителя, содержащего сульфат-ионы
В резервуар для формирования геля поместили 200 мл деминерализованной воды и нагрели до температуры 60°С. При достаточном перемешивании в резервуар для формирования геля одновременно добавили 200 мл раствора сульфата алюминия (концентрация раствора сульфата алюминия составляет 50 г/л, в расчете на оксид алюминия) и 140 мл раствора алюмината натрия (концентрация раствора алюмината натрия составляет 150 г/л, в расчете на оксид алюминия). Значение рН реактантов отрегулировали с помощью раствора алюмината натрия до величины 7,8 для реакции нейтрализации в течение 30 мин. Затем значение pH системы скорректировали раствором алюмината натрия до величины 9,8, с последующим перемешиванием и выдерживанием в течение 30 минут. Провели фильтрование, и основной компонент осадка на фильтре представлял собой псевдобемит. Фильтрационный осадок промыли суспендированием в деминерализованной воде четыре раза при температуре 30°С, и профильтровали, каждый раз с расходом воды 500 мл и на протяжении 30 минут. Фильтрационный осадок, полученный после последнего промывания, высушили в течение 12 часов при температуре 120°С для получения порошка псевдобемита, содержание Na+-ионов в котором составляло 0,013% по массе, в расчете на сухой оксид алюминия.
Вышеуказанный порошок псевдобемита однородно компаундировали согласно весовым соотношениям «порошок : порошок сесбании : азотная кислота : уксусная кислота : лимонная кислота : вода» = 50:1:2:3:3:40, и затем экструдировали с образованием цилиндров. Влажные цилиндры высушили при температуре 120°С в течение 12 часов и прокалили при температуре 650°С в течение 4 часов для получения γ-Al2O3-носителя ZT-2. Содержание SO4 -2-ионов составляло 0,48% по массе, в расчете на сухой оксид алюминия.
(2) Получение катализатора
Отобрали 30 г носителя ZT-2 для получения катализатора согласно способу в стадии (2) Примера 1. Его составы показаны в Таблице 1, и его удельная площадь поверхности и распределение пор по радиусам показаны в Таблице 2.
ПРИМЕР 4
В следующем примере выполнили гидротермическую обработку содержащего сульфат-ионы γ-Al2O3-носителя, и затем получили катализатор.
(1) Получение носителя
Отобрали носитель ZT-1, полученный в Примере 1, и провели обработку при температуре 650°С в содержащем влагу воздухе с парциальным давлением водяных паров 0,02 МПа (общее давление 0,1 МПа, абсолютное давление) в течение 20 часов для получения носителя ZT-3.
(2) Получение катализатора
Отобрали 30 г носителя ZT-3 для получения катализатора согласно способу в стадии (2) Примера 1. Его составы показаны в Таблице 1, и его удельная площадь поверхности и распределение пор по радиусам показаны в Таблице 2.
ПРИМЕР 5
Отобрали 30 г носителя ZT-3, приготовленного в Примере 4, для получения катализатора согласно способу в стадии (2) Примера 1, за исключением того, что использовали хлорплатиновую кислоту, перренат аммония, нитрат иттрия и соляную кислоту для приготовления импрегнирующего раствора, содержащего 0,21% по массе Pt, 0,46% по массе Re, 0,30% по массе Y, и 1,8% по массе Cl (в расчете на вес сухого оксида алюминия). После высушивания, прокаливания и восстановления получили катализатор Cat-5. Его составы показаны в Таблице 1, и его удельная площадь поверхности по BET и распределение пор по радиусам показаны в Таблице 2.
ПРИМЕР 6
Отобрали 30 г носителя ZT-3, приготовленного в Примере 4, для получения катализатора согласно способу в стадии (2) Примера 1, за исключением того, что использовали хлорплатиновую кислоту, перренат аммония, нитрат европия и соляную кислоту для приготовления импрегнирующего раствора, содержащего 0,21% по массе Pt, 0,46% по массе Re, 0,12% по массе Eu, и 1,8% по массе Cl (в расчете на вес сухого оксида алюминия). После высушивания, прокаливания и восстановления получили катализатор Cat-6. Его составы показаны в Таблице 1, и его удельная площадь поверхности и распределение пор по радиусам показаны в Таблице 2.
ПРИМЕР 7
Отобрали 30 г носителя ZT-3, приготовленного в Примере 4, для получения катализатора согласно способу в стадии (2) Примера 1, за исключением того, что использовали хлорплатиновую кислоту, перренат аммония, нитрат трехвалентного церия и соляную кислоту для приготовления импрегнирующего раствора, содержащего 0,21% по массе Pt, 0,46% по массе Re, 0,31% по массе Се, и 1,8% по массе Cl (в расчете на вес сухого оксида алюминия). После высушивания, прокаливания и восстановления получили катализатор Cat-7. Его составы показаны в Таблице 1, и его удельная площадь поверхности и распределение пор по радиусам показаны в Таблице 2.
ПРИМЕР 8
Отобрали 30 г носителя ZT-3, приготовленного в Примере 4, для получения катализатора согласно способу в стадии (2) Примера 1, за исключением того, что использовали хлорплатиновую кислоту, перренат аммония, и соляную кислоту для приготовления импрегнирующего раствора, содержащего 0,21% по массе Pt, 0,46% по массе Re, и 1,8% по массе Cl (в расчете на вес сухого оксида алюминия). После высушивания, прокаливания и восстановления получили катализатор Cat-8. Его составы показаны в Таблице 1, и его удельная площадь поверхности и распределение пор по радиусам показаны в Таблице 2.
ПРИМЕР 9
(1) Получение носителя
Отобрали носитель ZT-1, полученный в Примере 1, и провели обработку при температуре 750°С в содержащем влагу воздухе с парциальным давлением водяных паров 0,005 МПа (общее давление 0,1 МПа, абсолютное давление) в течение 8 часов для получения носителя ZT-4.
(2) Получение катализатора
Отобрали 30 г носителя ZT-4 для получения катализатора согласно способу в стадии (2) Примера 1. Его составы показаны в Таблице 1, и его удельная площадь поверхности и распределение пор по радиусам показаны в Таблице 2.
ПРИМЕР 10
(1) Получение носителя
Отобрали носитель ZT-1, полученный в Примере 1, и провели обработку при температуре 550°С в водяном паре (имеющем давление 0,6 МПа, абсолютное давление) в течение 8 часов для получения носителя ZT-5.
(2) Получение катализатора
Отобрали 30 г носителя ZT-5 для получения катализатора согласно способу в стадии (2) Примера 1, за исключением того, что использовали хлорплатиновую кислоту, перренат аммония, нитрат иттрия и соляную кислоту для приготовления импрегнирующего раствора, содержащего 0,21% по массе Pt, 0,46% по массе Re, 0,30% по массе Y, и 1,8% по массе Cl (в расчете на вес сухого оксида алюминия). После высушивания, прокаливания и восстановления получили катализатор Cat-10. Его составы показаны в Таблице 1, и его удельная площадь поверхности и распределение пор по радиусам показаны в Таблице 2.
ПРИМЕР 11
(1) Получение носителя
Отобрали носитель ZT-1, полученный в Примере 1, и провели обработку при температуре 600°С в водяном паре (имеющем давление 0,6 МПа, абсолютное давление) в течение 5 часов для получения носителя ZT-6.
(2) Получение катализатора
Отобрали 30 г носителя ZT-6 для получения катализатора согласно способу в стадии (2) Примера 1. Его составы показаны в Таблице 1, и его удельная площадь поверхности и распределение пор по радиусам показаны в Таблице 2.
ПРИМЕР 12
(1) Получение носителя
Отобрали носитель ZT-2, полученный в Примере 3, и провели обработку при температуре 650°С в содержащем влагу воздухе с парциальным давлением водяных паров 0,02 МПа (общее давление 0,1 МПа, абсолютное давление) в течение 20 часов для получения носителя ZT-7.
(2) Получение катализатора
Отобрали 30 г носителя ZT-7 для получения катализатора согласно способу в стадии (2) Примера 1, за исключением того, что использовали хлорплатиновую кислоту, перренат аммония, нитрат иттрия и соляную кислоту для приготовления импрегнирующего раствора, содержащего 0,21% по массе Pt, 0,46% по массе Re, 0,30% по массе Y, и 1,8% по массе Cl (в расчете на вес сухого оксида алюминия). После высушивания, прокаливания и восстановления получили катализатор Cat-12. Его составы показаны в Таблице 1, и его удельная площадь поверхности и распределение пор по радиусам показаны в Таблице 2.
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ПРИМЕР 1
(1) Получение алюминийоксидного носителя согласно способу из патентного документа CN102139221B
В резервуар для формирования геля поместили 200 мл деминерализованной воды и нагрели до температуры 60°С. При достаточном перемешивании в резервуар для формирования геля одновременно добавили 200 мл раствора сульфата алюминия с концентрацией 50 г/л в расчете на оксид алюминия, и 140 мл раствора алюмината натрия с концентрацией 150 г/л в расчете на оксид алюминия. Добавляли раствор алюмината натрия для корректирования значения рН реактантов до величины 8,0 для реакции нейтрализации в течение 30 мин. Затем значение рН системы скорректировали раствором алюмината натрия до величины 10,0, с последующим перемешиванием и выдерживанием в течение 30 минут. Провели фильтрование, и основной компонент осадка на фильтре представлял собой псевдобемит, который содержал около 30 г сухого оксида алюминия. Фильтрационный осадок шесть раз промыли деминерализованной водой при температуре 40°С, каждый раз с расходом воды 500 мл и на протяжении 30 минут. Фильтрационный осадок, полученный после последнего промывания, высушили при температуре 120°С в течение 12 часов для получения порошка псевдобемита.
Отобрали вышеуказанный порошок псевдобемита и однородно компаундировали согласно весовым соотношениям «порошок : порошок сесбании : азотная кислота : уксусная кислота : лимонная кислота : вода» = 50:1:2:3:3:40, и затем экструдировали с образованием цилиндров. Влажные цилиндры высушили при температуре 120°С в течение 12 часов и прокалили при температуре 650°С в течение 6 часов для получения γ-Al2O3-носителя ZT-8, в котором содержание ионов Na+ составляло 0,012% по массе, в расчете на сухой оксид алюминия, и содержание SO4 -2-ионов составляло 0,30% по массе, в расчете на сухой оксид алюминия.
(2) Получение катализатора
Отобрали 30 г носителя ZT-8 для получения катализатора согласно способу в стадии (2) Примера 1. Его составы показаны в Таблице 1, и его удельная площадь поверхности и распределение пор по радиусам показаны в Таблице 2.
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ПРИМЕР 2
Катализатор получили согласно способу Сравнительного Примера 1, за исключением того, что в стадии (2) использовали хлорплатиновую кислоту, перренат аммония и соляную кислоту для приготовления импрегнирующего раствора, содержащего 0,21% по массе Pt, 0,46% по массе Re и 1,8% по массе Cl (в расчете на вес сухого оксида алюминия). После высушивания, прокаливания и восстановления получили катализатор Cat-14. Его составы показаны в Таблице, и его удельная площадь поверхности и распределение пор по радиусам показаны в Таблице 2.
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ПРИМЕР 3
Отобрали 30 г промышленного γ-Al2O3-носителя цилиндрического типа (производства фирмы Sinopec Catalyst CO., LTD, Changling Division, приготовленного из высокочистого псевдобемита, полученного гидролизом алкоксида алюминия) для получения катализатора согласно способу в стадии (2) Примера 1, за исключением того, что катализатор после восстановления охладили до температуры 425°С, и добавляли 0,10% по массе (относительно веса катализатора) сероводорода в поток водорода для предварительного сульфирования катализатора. Его составы показаны в Таблице 1, и его удельная площадь поверхности и распределение пор по радиусам показаны в Таблице 2.
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ПРИМЕР 4
Отобрали 30 г вышеуказанного промышленного γ-Al2O3-носителя цилиндрического типа (производства фирмы Sinopec Catalyst CO., LTD, Changling Division) из Сравнительного Примера 3 для получения катализатора согласно способу в стадии (2) Примера 1, за исключением того, что использовали хлорплатиновую кислоту, перренат аммония и соляную кислоту для приготовления импрегнирующего раствора, содержащего 0,21% по массе Pt, 0,46% по массе Re и 1,8% по массе Cl (в расчете на вес сухого оксида алюминия). Его составы показаны в Таблице, и его удельная площадь поверхности и распределение пор по радиусам показаны в Таблице 2.
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ПРИМЕР 5
В резервуар для формирования геля поместили 200 мл раствора алюмината натрия с концентрацией 250 г/л в расчете на оксид алюминия. Затем к раствору алюмината натрия добавили надлежащее количество азотной кислоты таким образом, чтобы значение рН реакционной системы составляло 8,0. Получили белую суспензию, которую энергично перемешивали в течение 1 часа. Затем к вышеуказанной белой суспензии добавили 4,5 мл раствора H2SO4 с содержанием 15% по массе (с плотностью около 1,102 г/мл при температуре 20°С), и продолжали перемешивание в течение 1 часа. После фильтрования основной компонент полученного осадка на фильтре представлял собой гидроксид алюминия, который содержал около 50 г сухого оксида алюминия. Фильтрационный осадок трижды промыли деминерализованной водой при температуре 40°С, каждый раз с расходом воды 600 мл и на протяжении 30 минут. Фильтрационный осадок, полученный после последнего промывания, высушили при температуре 120°С в течение 12 часов для получения порошка гидроксида алюминия, содержащего SO4 -2-ионы, в котором содержание ионов Na+ составляло 0,132% по массе, в расчете на сухой оксид алюминия.
Отобрали вышеуказанный порошок гидроксида алюминия и однородно компаундировали согласно весовым соотношениям «порошок : порошок сесбании : азотная кислота : уксусная кислота : лимонная кислота : вода» = 50:1:2:3:3:40, и затем экструдировали с образованием цилиндров. Влажные цилиндры высушили в воздушной атмосфере и при температуре 25°С в течение 24 часов, затем высушили при температуре 150°С в течение 2 часов, и прокалили при температуре 750°С в течение 6 часов для получения γ-Al2O3-носителя ZT-9, в котором содержание SO4 -2-ионов составляло 0,93% по массе, в расчете на сухой оксид алюминия.
(2) Получение катализатора
Отобрали 30 г носителя ZT-9 для получения катализатора согласно способу в стадии (2) Примера 1, за исключением того, что в стадии (2) использовали хлорплатиновую кислоту, перренат аммония и соляную кислоту для приготовления импрегнирующего раствора, содержащего 0,21% по массе Pt, 0,46% по массе Re и 1,8% по массе Cl (в расчете на вес сухого оксида алюминия). После высушивания, прокаливания и восстановления получили катализатор Cat-17. Его составы показаны в Таблице 1, и его удельная площадь поверхности и распределение пор по радиусам показаны в Таблице 2.
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ПРИМЕР 6
Катализатор получили согласно способу Сравнительного Примера 5, за исключением того, что в стадии (1) полученный фильтрационный осадок промывали деминерализованной водой шесть раз при температуре 40°С, каждый раз с расходом воды 600 мл, для получения γ-Al2O3-носителя ZT-10, в котором содержание ионов Na+ составляло 0,067% по массе в расчете на сухой оксид алюминия, и содержание SO4 -2-ионов составляло 0,91% по массе, в расчете на сухой оксид алюминия. Согласно такому способу получили катализатор Cat-18. Его составы показаны в Таблице, и его удельная площадь поверхности и распределение пор по радиусам показаны в Таблице 2.
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ПРИМЕР 7
В резервуар для формирования геля поместили 200 мл раствора алюмината натрия с концентрацией 250 г/л в расчете на оксид алюминия. Затем к раствору алюмината натрия добавили надлежащее количество азотной кислоты таким образом, чтобы значение рН реакционной системы составляло 8,0. Получили белую жидкостную суспензию, которую энергично перемешивали в течение 1 часа. После фильтрования основной компонент полученного осадка на фильтре представлял собой гидроксид алюминия, который содержал около 50 г сухого оксида алюминия. Фильтрационный осадок трижды промыли деминерализованной водой при температуре 40°С, каждый раз с расходом воды 600 мл и на протяжении 30 минут. Фильтрационный осадок, полученный после последнего промывания, высушили при температуре 120°С в течение 12 часов для получения порошка гидроксида алюминия, в котором содержание ионов Na+ составляло 0,111% по массе, в расчете на сухой оксид алюминия.
Отобрали вышеуказанный порошок гидроксида алюминия и однородно компаундировали согласно весовым соотношениям «порошок : порошок сесбании : азотная кислота : уксусная кислота : лимонная кислота : вода» = 50:1:2:3:3:40, и затем экструдировали с образованием цилиндров. Влажные цилиндры высушили в воздушной атмосфере и при температуре 25°С в течение 24 часов, затем высушили при температуре 150°С в течение 2 часов, и прокалили при температуре 550°С в течение 6 часов для получения γ-Al2O3-носителя ZT-11. Затем 30 г носителя ZT-11 и 3 мл раствора H2SO4 с содержанием 15% по массе (с плотностью около 1,102 г/мл при температуре 20°С) добавили к 45 мл деминерализованной воды для образования раствора, содержащего SO4 -2-ионы. Затем носитель ZT-11 пропитали раствором, высушили и прокалили при температуре 600°С в течение 6 часов для получения содержащего SO4 -2-ионы носителя ZT-12, в котором содержание SO4 -2-ионов составляло 0,98% по массе, в расчете на сухой оксид алюминия.
(2) Получение катализатора
Отобрали 20 г носителя ZT-12 для получения катализатора согласно способу в стадии (2) Примера 1, за исключением того, что в стадии (2) использовали хлорплатиновую кислоту, перренат аммония и соляную кислоту для приготовления импрегнирующего раствора, содержащего 0,21% по массе Pt, 0,46% по массе Re и 1,8% по массе Cl (в расчете на вес сухого оксида алюминия). После высушивания, прокаливания и восстановления получили катализатор Cat-19. Его составы показаны в Таблице 1, и его удельная площадь поверхности и распределение пор по радиусам показаны в Таблице 2.
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ПРИМЕР 8
В этом примере содержащий сульфат-ионы γ-Al2O3-носитель, полученный в Сравнительном Примере 5, использовали для подвергания гидротермической обработке, и затем приготовили катализатор.
(1) Получение носителя
Отобрали носитель ZT-9, полученный в Сравнительном Примере 5, и провели обработку при температуре 650°С в содержащем влагу воздухе с парциальным давлением паров воды 0,02 МПа (общее давление 0,1 МПа, абсолютное давление) в течение 20 часов для получения носителя ZT-13.
(2) Получение катализатора
Отобрали 30 г носителя ZT-13 для получения катализатора согласно способу в стадии (2) Сравнительного Примера 5. Его составы показаны в Таблице 1, и его удельная площадь поверхности и распределение пор по радиусам показаны в Таблице 2.
ПРИМЕРЫ 13-32
В микрореактор поместили 5 мл катализатора. В качестве сырьевого материала для оценки эффективности катализатора использовали очищенную нафту со свойствами, перечисленными в Таблице 3. Условия испытаний для оценки включали: реакционную температуру 500°С, давление 1,0 МПа, весовую скорость подачи сырья 4 час-1, объемное соотношение «водород/сырьевой материал» 1200:1. Использованные в примерах катализаторы и результаты реакций показаны в Таблице 4.
Согласно Таблице 4, по сравнению с промышленными катализаторами Cat-15 и Cat-16, подвергнутыми предварительному сульфированию сероводородом, в настоящем изобретении катализатор с носителем, не прошедшим гидротермическую обработку, был получен простым путем благодаря отсутствию необходимости в предварительном сульфировании, и мог достигать эквивалентного выхода ароматических углеводородов, более того, катализатор с носителем, подвергнутым гидротермической обработке, давал более высокий выход ароматических углеводородов. В сопоставлении со сравнительными катализаторами Cat-13 и Cat-14, имеющими низкое содержание сульфат-ионов в носителе, катализатор согласно настоящему изобретению проявлял более высокий выход ароматических углеводородов.
Claims (21)
1. Катализатор риформинга нафты, включающий содержащий сульфат-ионы алюминийоксидный носитель и следующие компоненты с содержанием в расчете на количество носителя:
причем указанный содержащий сульфат-ионы алюминийоксидный носитель имеет содержание натрия от 0,008% до 0,03% по массе, и в указанном катализаторе отношение порового объема пор с радиусом пор между 3 нм и 10 нм к общему поровому объему составляет от 60% до 85%; отношение порового объема пор с радиусом пор менее 3 нм к общему поровому объему составляет не более 36%; и отношение порового объема пор с радиусом пор более 10 нм к общему поровому объему составляет более 2%.
2. Катализатор по п.1, отличающийся тем, что указанный катализатор дополнительно включает от 0,01% до 3,0% по массе, в расчете на носитель, одного или более редкоземельных элементов, выбранных из группы, состоящей из иттербия, иттрия, европия и церия.
3. Катализатор по п.1 или 2, отличающийся тем, что указанный металл VIII группы выбирают из группы, состоящей из платины, рутения, родия и/или иридия; металл VIIB группы выбирают из группы, состоящей из рения; и галоген выбирают из хлора.
4. Катализатор по п.1 или 2, отличающийся тем, что указанный катализатор имеет содержание сульфат-ионов 0,45-2,0% по массе.
5. Катализатор по п.1 или 2, отличающийся тем, что удельная площадь поверхности указанного катализатора составляет от 180 м2/г до 300 м2/г, предпочтительно от 210 м2/г до 250 м2/г.
6. Катализатор по п.1 или 2, отличающийся тем, что указанный содержащий сульфат-ионы алюминийоксидный носитель имеет содержание натрия от 0,01% до 0,03% по массе.
7. Катализатор по п.1 или 2, отличающийся тем, что в указанном катализаторе отношение порового объема пор с радиусом пор между 3 нм и 10 нм к общему поровому объему составляет от 70% до 85%; отношение порового объема пор с радиусом пор менее 3 нм к общему поровому объему составляет не более 25%; и отношение порового объема пор с радиусом пор более 10 нм к общему поровому объему составляет более 5%, предпочтительно от 5% до 10%.
8. Способ получения катализатора по п.1, включающий следующие стадии, на которых:
(1) смешивают алюминат натрия и сульфат алюминия в молярном соотношении от 1 до 10:1, регулируют значение рН раствора для достижения осаждения, путем двухстадийного осаждения, где в первой стадии значение рН системы поддерживают между 7,3 и 8,5 для осаждения в течение от 10 до 50 минут, во второй стадии значение рН системы поддерживают между 8,6 и 10,0, с последующим выдерживанием при температуре в диапазоне от 60°С до 150°С, и полученное твердое вещество подвергают промыванию водой и высушиванию для получения содержащего сульфат-ионы порошка псевдобемита, в котором сульфат-ионы имеют содержание от 0,45% до 3,0% по массе, в расчете на оксид алюминия;
(2) добавляют кислотный раствор к полученному в стадии (1) порошку псевдобемита для компаундирования и экструдирования, затем высушивают и прокаливают для получения содержащего сульфат-ионы алюминийоксидного носителя;
(3) необязательно подвергают полученный в стадии (2) носитель гидротермической обработке при температуре в диапазоне от 450°С до 850°С;
(4) пропитывают носитель из стадии (2) или носитель, подвергнутый необязательной гидротермической обработке в стадии (3), водным раствором, содержащим металл VIII группы, металл VIIB группы и галоген, в качестве импрегнирующего раствора, затем высушивают и прокаливают импрегнированный твердый материал.
9. Способ по п.8, отличающийся тем, что способ включает указанную гидротермическую обработку в стадии (3).
10. Способ по п.8, отличающийся тем, что импрегнирующий раствор в стадии (4) дополнительно включает иттербий, иттрий, европий и/или церий.
11. Способ по п.8, отличающийся тем, что гидротермическую обработку в стадии (3) проводят обработкой носителя содержащим влагу воздухом или водяным паром в течение времени от 2 часов до 30 часов.
12. Способ по п.8, отличающийся тем, что продукт после реакции в стадии (1) выдерживают в течение времени от 2 часов до 48 часов.
13. Способ по п.8, отличающийся тем, что в импрегнирующем растворе в стадии (4) источником металла VIII группы является хлорплатиновая кислота, дихлорид тетраамминоплатины, хлорплатинат аммония, трихлорид платины, гидрат тетрахлорида платины, дихлорид дикарбонилплатины, динитродиаминоплатина, и/или тетранитроплатинат натрия.
14. Способ по п.8, отличающийся тем, что в импрегнирующем растворе в стадии (4) источником металла VIIB группы является перрениевая кислота и/или перренат аммония; и галоген вводят с использованием HCl.
15. Способ по п.10, отличающийся тем, что источниками иттербия, иттрия, европия и/или церия в импрегнирующем растворе являются их нитрат и/или хлорид.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410423123.6 | 2014-08-25 | ||
CN201410423123.6A CN105363446B (zh) | 2014-08-25 | 2014-08-25 | 一种石脑油重整催化剂及制备方法 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015135819A RU2015135819A (ru) | 2017-03-02 |
RU2015135819A3 RU2015135819A3 (ru) | 2019-01-09 |
RU2693018C2 true RU2693018C2 (ru) | 2019-07-01 |
Family
ID=54010900
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015135819A RU2693018C2 (ru) | 2014-08-25 | 2015-08-24 | Катализатор риформинга нафты и способ его получения |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9623403B2 (ru) |
EP (1) | EP2992957B1 (ru) |
KR (1) | KR102410768B1 (ru) |
CN (1) | CN105363446B (ru) |
RU (1) | RU2693018C2 (ru) |
TW (1) | TWI660039B (ru) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR3074062B1 (fr) * | 2017-11-30 | 2020-06-26 | IFP Energies Nouvelles | Catalyseur multi-metallique dope par du phosphore et de l'yttrium |
CN110064392B (zh) * | 2018-01-23 | 2021-11-30 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种氧化态半再生重整催化剂及其制备方法 |
CN110961124A (zh) * | 2018-09-28 | 2020-04-07 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种重整生成油加氢脱烯烃催化剂及制备方法与应用 |
CN115485064A (zh) * | 2020-04-23 | 2022-12-16 | 千代田化工建设株式会社 | 均匀型载铂氧化铝催化剂、其制备方法及其使用方法 |
CN114436303B (zh) * | 2020-10-19 | 2023-07-28 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种大孔氧化铝及其制备方法和应用 |
CN115999591A (zh) * | 2021-10-21 | 2023-04-25 | 中国石油化工股份有限公司 | 六元环烷烃脱氢制芳烃催化剂及其制备方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3169827A (en) * | 1960-12-06 | 1965-02-16 | Universal Oil Prod Co | Method of preparing alumina from aluminum sulfate |
US4425222A (en) * | 1981-06-08 | 1984-01-10 | Exxon Research And Engineering Co. | Catalytic reforming process |
RU2329099C1 (ru) * | 2004-06-21 | 2008-07-20 | Юоп Ллк | Высокоактивный катализатор изомеризации и способ изомеризации |
WO2009147313A2 (fr) * | 2008-06-06 | 2009-12-10 | Ifp | Utilisation de supports soufres pour le reformage catalytique |
CN102139221A (zh) * | 2010-01-29 | 2011-08-03 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种铂铼重整催化剂的制备方法 |
CN103285895A (zh) * | 2012-02-29 | 2013-09-11 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种硫化态重整催化剂的制备方法 |
CN103285859A (zh) * | 2012-02-29 | 2013-09-11 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种硫化态多金属重整催化剂及其制备方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3864461A (en) * | 1972-08-29 | 1975-02-04 | Laporte Industries Ltd | Process for the production of alumina |
JPS6034733A (ja) * | 1983-08-04 | 1985-02-22 | Nikki Universal Co Ltd | アルミナ触媒担体の製造法 |
CN1065902C (zh) | 1998-09-03 | 2001-05-16 | 中国石油化工集团公司 | 一种重整催化剂上硫酸根的脱除方法 |
WO2001026805A1 (fr) * | 1999-10-14 | 2001-04-19 | China Petrochemical Corporation | Catalyseur d'hydroraffinage de distillat, son milieu et sa preparation |
US7041866B1 (en) | 2002-10-08 | 2006-05-09 | Uop Llc | Solid-acid isomerization catalyst and process |
CN100999328B (zh) | 2006-01-10 | 2011-04-20 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种拟薄水铝石及其制备方法 |
CN102895995B (zh) * | 2011-07-28 | 2015-07-01 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种石脑油重整催化剂及其制备方法 |
-
2014
- 2014-08-25 CN CN201410423123.6A patent/CN105363446B/zh active Active
-
2015
- 2015-08-20 US US14/831,526 patent/US9623403B2/en active Active
- 2015-08-21 TW TW104127412A patent/TWI660039B/zh active
- 2015-08-24 RU RU2015135819A patent/RU2693018C2/ru active
- 2015-08-25 EP EP15182363.0A patent/EP2992957B1/en active Active
- 2015-08-25 KR KR1020150119659A patent/KR102410768B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3169827A (en) * | 1960-12-06 | 1965-02-16 | Universal Oil Prod Co | Method of preparing alumina from aluminum sulfate |
US4425222A (en) * | 1981-06-08 | 1984-01-10 | Exxon Research And Engineering Co. | Catalytic reforming process |
RU2329099C1 (ru) * | 2004-06-21 | 2008-07-20 | Юоп Ллк | Высокоактивный катализатор изомеризации и способ изомеризации |
WO2009147313A2 (fr) * | 2008-06-06 | 2009-12-10 | Ifp | Utilisation de supports soufres pour le reformage catalytique |
CN102139221A (zh) * | 2010-01-29 | 2011-08-03 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种铂铼重整催化剂的制备方法 |
CN103285895A (zh) * | 2012-02-29 | 2013-09-11 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种硫化态重整催化剂的制备方法 |
CN103285859A (zh) * | 2012-02-29 | 2013-09-11 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种硫化态多金属重整催化剂及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105363446A (zh) | 2016-03-02 |
EP2992957A1 (en) | 2016-03-09 |
EP2992957B1 (en) | 2019-11-20 |
US9623403B2 (en) | 2017-04-18 |
US20160051969A1 (en) | 2016-02-25 |
RU2015135819A (ru) | 2017-03-02 |
RU2015135819A3 (ru) | 2019-01-09 |
KR102410768B1 (ko) | 2022-06-17 |
TW201608013A (zh) | 2016-03-01 |
TWI660039B (zh) | 2019-05-21 |
KR20160024813A (ko) | 2016-03-07 |
CN105363446B (zh) | 2019-06-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2693018C2 (ru) | Катализатор риформинга нафты и способ его получения | |
US2602772A (en) | Conversion of hydrocarbons with platinum composite catalyst | |
US4012313A (en) | Catalytic reforming process and catalyst | |
US2606878A (en) | Double-calcination process of preparing an alumina-platinum-halogen catalyst | |
US4066740A (en) | Method for producing alumina | |
JP2014518151A (ja) | 改質触媒およびプロセス | |
SE465271B (sv) | Reformeringsprocess | |
EP0309139A2 (en) | Method for producing stabilized zeolite catalysts | |
WO2017003319A1 (ru) | Катализатор изомеризации парафиновых углеводородов и способ его приготовления | |
CN106311290B (zh) | 一种铂铼重整催化剂及制备方法 | |
CN106660025B (zh) | 异构化催化剂 | |
JPS62956B2 (ru) | ||
US3977999A (en) | Alumina compositions and methods for making and using same | |
WO2020027693A1 (ru) | Способ приготовления носителя для катализаторов переработки углеводородного сырья | |
US2728713A (en) | High activity reforming catalysts for use in the hydroforming of naphtha | |
TW201714668A (zh) | 以磷和鑭系元素摻雜之多金屬催化劑 | |
US4006074A (en) | Reforming with a platinum-alumina catalyst | |
CN106362778B (zh) | 一种半再生重整催化剂及制备方法 | |
US4046713A (en) | Method of manufacturing an extruded catalyst composition | |
EP0251564B1 (en) | Extruded zeolite catalysts | |
EP2929936A1 (en) | A pseudoboehmite additive support and a process for the preparation thereof | |
EA039934B1 (ru) | Катализатор для риформинга бензиновых фракций, способ его получения и применение катализатора | |
CN113860344B (zh) | 一种具有高水热稳定性的多孔氧化铝基质及其制备方法 | |
CN105983424A (zh) | 一种双金属石脑油重整催化剂及制备方法 | |
CN110639568A (zh) | 一种半再生催化重整催化剂及其制备方法 |