Способ получения микросферического цеолитсодержащего катализатора крекинга

 

Изобретение касается каталитической химии, в частности получения микросферического цеолитсодержащего катализатора крекинга в редкоземельной форме. Цель - повышение активности катализатора. Для этого ведут смешение раствора жидкогоИзобретение относится к по^1учению микросферических цеолитсодержащих катализаторов крекинга.Известен способ получения микросферического цеолитсодержащего алюмосйликатного катализатора распылительной сушкой суспензии гидрогеля, полученного при смешении раствора силиката натрия, подкисленного раствора сульфата алюминия, суспензии гидроксида алюминия и суспензии цеолита NaY [1].Гидроксид алюминия предлагается добавлять в количестве 5 - 40 мае.% на сухойстекла, подкисленного сульт})ата алюминия, суспензии гидроксида алюминия, суспензии цеолита NaY, формование гидрогеля в виде шариков с последующей активацией нитратом редкоземельных элементов и нитратом аммония, отмывкой водой, диспергированием полученного алюмокремнегеля в виде водной суспензии. Затем приготавливают суспензию каолина, в которую добавляют смесь алкиларилсульфоната, триполифосфата натрия, алкилоламида, карбоксиметилцеллюлозы (массовое соотношение 10:20:1:1). Смесь берут в количестве 0,1 - 0,4мас.% на каолин. Далее полученную каолиновую суспензию подвергают ультразвуковой обработке в дезинтеграторе с частотой 22 ± 1,65 кГц и амплитудой колебаний 8 мкм в течение не менее 5 мин. В конце смешивают суспензии каолина и алюмокремнегеля, подвергают распылительной сушке и прокалке. Эти условия повышают активность катализатора в указанном процессе на 20% при снижении уноса через циклоны реактора и регенератора.алюмосиликат для повышения активности катализатора. Недостатком такого способа является снижение прочности сырых шариков гидрогеля при увеличении содержания оксида алюминия в гидрогеле выше 19 - 20% (в пересчете на сухой алюмосиликат), что затрудняет последующие активацию и промывку шариков.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ получения микросферического цеолитсодержащегокатализаторакрекинга, заключающийся в получении шарикового(ЛсVI |оюON >&

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s В 01 J 29/04, 37/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 479&963/04 (22) 05.03.90 (46) 07.02.92. Бюл.М5 (71) Башкирский государственный университет им.40-летия Октября (72) Н.Х.Валитов, Б.Л.Розенбаум, И.B.Егоров, Р.М.Усманов, А.В.Минибаев, P.P.Çàãèдуллин и P.Н.Гимаев (53) 66.097.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 954101, кл. В 01 .) 29/04, 1979.

Технологический регламент цеха по производству шарикового и микросферического цеолитсодержащих катализаторов

ОПУНПЗ TP-2.202.020 87, 22.04.87. (54) СПОСОБ. ПОЛУЧЕНИЯ МИКРОСФЕРИЧ ЕСКОГО ЦЕОЛИТСОДЕРЖАЩЕГО КАТАЛИЗАТОРА КРЕКИНГА (57) Изобретение касается каталитической химии, в частности получения микросферического цеолитсодержащего катализатора крекинга в редкоземельной форме. Цель— повышение активности катализатора. Для этого ведут смешение раствора жидкого

Изобретение относится к получению микросферических цеолитсодержащих катализаторов крекинга.

Известен способ получения микросферического цеолитсодержащего алюмосйликатного катализатора распылительной сушкой суспензии гидрогеля, полученного при смешении раствора силиката натрия, подкисленного раствора сульфата алюминия, суспензии гидроксида алюминия и суспензии цеолита МаУ fl).

Гидроксид алюминия предлагается -добавлять в количестве 5 — 40 мас.% на сухой. Ж,,, 1710126 А1 стекла, подкисленного сульфата алюминия, суспензии гидроксида алюминия, суспензии цеолита Na Y, формование гидрогеля в виде шариков с последующей активацией нитратом редкоземельных элементов и нитратом аммония, отмывкой водой, диспергированием полученного алюмокремнегеля в виде водной суспензии. Затем приготавливают суспензию каолина, в которую добавляют смесь алкиларилсульфоната, триполифосфата натрия, алкилоламида, кар 6 окси метил цел л юлоз ы (массовое соотношение 10:20:1:1). Смесь берут в количестве 0,1 — 0,4мас.% на каолин. Далее полученную каолиновую суспензию подвергают ультразвуковой обработке в дезинтеграторе с частотой 22 «+ 1,65 кГц и амплитудой колебаний 8 мкм в течение не менее 5 мин. В конце смешивают суспензии каолина и алюмокремнегеля, подвергают распылительной сушке и прокалке. Эти условия повышают активность катализатора в указанном процессе на 20% при снижении уноса через циклоны реактора и регенератора. алюмосиликат для повышения активности катализатора. Недостатком такого способа является снижение прочности сырых шариков гидрогеля при увеличении содержания оксида алюминия в гидрогеле выше 19—

20% (в пересчете на сухой алюмосиликат), что затрудняет последующие активацию и промывку шариков.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ получения микросферического цеолитсодержащего катализатора крекинга, заключающийся в получении шарикового

1710126, 50

55 гидрогеля при смешении раствора жидкого стекла, подкисленного раствора сульфата алюминия, суспензии цеолита (2).

Затем проводят активацию шарикового гидрогеля растворами нитратов редкоземельных элементов и нитрата аммония и отмывку гидрогеля химически очищенной водой, Отмытый гидрогель диспергируют, при этом получается суспензия с содержанием сухого вещества 9+1 мас. . В отдельном аппарате при перемешивании лопастной мешалкой готовят суспензию каолина с концентрацией 150+5 г/л (в расчете на сухой каолин), Обе суспензии смешивают в аппарате с мешалкой, при этом 95 — 98 от загрузки составляет суспензия гидрогеля, 5 — 15 суспензия каолина . Суспензия, состоящая из гидрогеля и каолина. поступает на распылительную сушку и прокалку с получением микросферического катализатора, Недостаток указанного способа заключается в том, что регламентом производства не предусмотрены специальная сушка и измельчение каолина для получения суспензии, устойчивой втечение нескольких часов.

Получается грубодисперсная суспензия, из которой каолин осаждается в течение нескольких минут, что делает невозможными перекачку, дальнейшую обработку и проведение аналитического контроля состава суспензии в процессе приготовления катализатора, В связи с этим на промышленной установке Уфимского нефтеперерабатывающего завода катализатор получают без добавки каолина.

Цель изобретения — получение микросферического цеолитсодержащего катализатора, имеющего более высокую активность.

Цель достигается тем, что в отмытый гидрогель формован ного катализатора, полученного с добавлением гидроксида алюминия и цеолита NaY, после активации, промывки и измельчения вводится тонкодисперсная водная суспензия каолина в количестве 6 — 20 каолина на сухой алюмосиликат. Для приготовления тонкодисперсной суспензии каолина в водную фазу добавляют 5 мас. сухого порошка каолина (фракция менее 0,5 мм) и смесь алкиларилсульфоната, триполифосфата натрия, алкилоламида, карбоксиметилцеллюлозы в соотношении 10;20:1:1 соответственно в количестве 0,1 — 0,4 мас, на каолин и подвергают обработке в ультразвуковом дезинтеграторе с частотой 22 +

1,65 кГц и амплитудой колебаний 8 мкм в течение не менее 5 мин. Преимущественный размер частиц каолина в получаемой

45 суспензии 1 — 4 мкм. Суспензии гидрогеля и каолина смешивают, подвергают гомогенизации в коллоидной мельнице в течение 5 мин, и смесь в виде суспензии поступает на распылительную сушку и прокалку согласно регламенту (2), Полученный катализатор имеет активность 40 мас., Предлагаемый способ отличается от известного тем, что перед введением. в диспергированный гидрогель каолин обрабатывается в ультразвуковом дезинтеграторе с добавлением в водную фазу алкиларилсульфоната, триполифосфата натрия, алкилоламида, карбоксиметилцеллюлозы в массовом соотношении 10:20;1:1 в количестве 0,1 — 0,4 мас, на каолин. В результате получается тонкодисперсная суспензия каолина, которая легко гомогенизируется с гидрогелем, повышает насыпную плотность катализатора.

Следующие примеры иллюстрируют изобретение.

Пример 1. К 80 г измельченных в диспергаторе сырых шариков гидрогеля (8 r сухого вещества), содержащих в пересчете на сухое вещество 1,6 окислов редкоземельных элементов и 18 оксида алюминия, прошедших активацию и отмывку на промышленной установке, добавляют 2 г каолина в виде суспензии, полученной с добавлением в водную фазу алкиларилсульфоната, триполифосфата натрия, алкилоламида, карбоксиметилцеллюлозы, взятых в соотношении 10:20:1:1 соответственно в количестве 0,25 мас. на каолин и обработанной в ультразвуковом дезинтеграторе с частотой 22+1,65 кГц и амплитудой колебаний 8 мкм в течение 5 мин, Содержание в суспензии частиц каолина%:

Размер,мкм Содержание,мас.

Менее 1 64

1 — 4 22

4 — 8 8

8 — 15 6

Более 15 Отсутствуют

Гидрогель и каолин смешивают и подвергают гомогенизации в коллоидной мельнице в течение 5 мин, смесь в виде суспензии поступает на распылительную сушку, которую проводят при 315 — 390 С, и прокаливание при 500 — 520 С в течение 1 ч.

Получают катализатор, содержащий 20 мас. каолина.

Пример 2. К 90 г измельченных в диспергаторе сырых шариков гидрогеля (9 г сухого вещества), содержащих 1,6 окислов редкоземельных элементов и 18 оксида алюминия, прошедших активацию и

1710126

Размер, мкм Содержание, мас, Менее 1 45

1 — 4 35 !

4 — 8 10

8 — 15 6 55

Более 15 4

Гидрогель и каолин обрабатывают по примеру 1. Получают катализатор. содержащий 20% каолина. отмывку на промышленной установке, добавляют 1 г каолина, приготовленного по примеру 1.

Гидрогель и каолин смешивают и обра- . батывают, как в примере 1. Получают ката- 5 лизатор, содержащий 10 мас. каолина;Пример 3. К 94 г измельченных в диспергаторе сырых шариков гидрогеля (9,4 г сухого вещества), содержащих 1,6 окислов редкоземельных элементов и 18 оксида 0 алюминия, прошедших активацию и отмыв; ку на промышленной установке, добавляют

0,6 г каолина, приготовленного по примеру

1. Гидрогель и каолин смешивают и обрабатывают, как в примере 1. Получают катали- 5 затор, содержащий 6 каолина.

Пример 4. К 80 г измельченных в диспергаторе сырых шариков гидрогеля с добавление в водную фазу алкиларилсульфоната, триполифосфата натрия, алкилола- 20 мида, карбоксиметилцеллюлозы, взятых в соотношении 10;20:1:1 соответственно, в количестве 0,1 мас. на каолин и обработанной в ультразвуковом дезинтеграторе с частотой 22+1,65 кГц и амплитудой колеба- 25 ний 8 мкм в течение 5 мин.

Содержание в суспензии частиц каоли- . на:

Размер, мкм Содержание, мас, Менее 1 55 30

1 — 4 30

4 — 8 10

8 — 15 4

Более 15 1

Гидрогель и каолин обрабатывают по 35 примеру 1. Получают катализатор, содержащий 20о каолина.

Пример 5. К 80 г гидрогеля, полученного по примеру 1, добавляют 2 г каолина в виде суспензии, полученной с добавлением 40 в водную фазу алкиларилсульфоната, триполифосфата натрия,. алкилоламида, карбоксиметилцеллюлозы, взятых в соотношении

10:20;1;1 соответст венно, в количестве 0,4 мас, на каолин и обработанной в ультра- 45 звуковом дезинтеграторе с частотой 22+1,65 кГц и амплитудой колебаний 8 мкм в течение 5 мин. Содержание в суспензии частиц:

Насыпная плотность полученных микросферических катализаторов марки КМЦРН и каолина, г/см: з, КМЦР-Н 0,76

КМЦР-Н+б каолина 0,78

КМЦР-Н+10 каолина 0,81

КМЦР-Н + 20 каолина 0.85

Каолин 0,87

Для сравнения активности полученного катализатора, содержащего 20% кэтлина, и промышленного микросферического марки

КМЦР-Н оба катализатора и порошок каолина были испытаны на активность по методике, принятой в ОСТ 38,01161-78.

В качестве контрольного сырья крекинга используют керосино-газойлевую фракцию краснодарских нефтей нафтенового основания. Весовая скорость подачи сырья

20 ч ", температура 500 С.

Экспериментально установлено, что при одинаковой массе загружаемых в реактор катализаторов, равной 5 г, и весовой скорости подачи сырья 20 ч активность промышленного катализатора КМЦР-Н равна 40, катализатора, состоящего из смеси

80 КМЦР-Н и 20 каолина, также равна

40, а активность порошка каолина 5,2.

Активность предлагаемого смешанного катализатора из 80% КМЦР-Н и 20 каолина, рассчитанная исходя из активности составляющих компонентов„по правилу аддитивности, должна составить 33, фактически — 40. Постоянство активности катализатора, полученного с добавлением каолина, объясняется наличием синергетического эффекта вследствие диффузии кислотных центров с цеолита на каолий и позволяет увеличить производительность катализаторного производства на 20о .

Рост плотности катализатора за счет-добавления каолина позволяет значительно сократить расход катализатора на установке каталитического крекинга за счет уменьшения уноса катализатора через циклоны реактора и регенератора.

Формула изобретения

Способ получения микросферического цеолитсодержащего катализатора крекинга в редкоземельной форме путем смещения раствора жидкого стекла, подкисленног0 сульфата алюминия, суспензии гидрооксида алюминия, суспензии цеолита NaY, формования гидрогеля в виде шариков с последующей активацией нитратом редкоземельных элементов и нитратом аммония, отмывкой водой, диспергированием полученного алюмокремнегеля в виде водной суспензии, каолина и суспензии алюмокремнегеля, распылительной сушки и прокалки, отличающийся тем, что, с целью 1710126

Составитель А.Минибаева

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор С.Черни

Редактор Е.Хорина

Заказ 289 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва; Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 получения катализатора с повышенной активностью, в водную суспензию каолина перед смешением с суспензией алюмокремнегеля добавляют смесь алкиларилсульфоната, триполифосфата натрия, алкилоламида, карбоксиметилцеллюлозы в массовом соотношении 10:20: I:1 соответственно в количестве 0,1-0 4 мас.% на каолин и подвергают ультразвуковой обработке в дезинтеграторе с частотой 22+1,65 кГц и

5 амплитудой колебаний 8 мкм в течение не менее 5 мин.