Катализатор для окисления оксида углерода
Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности катализаторам для окисления оксида углерода в диоксид в процессах каталитического крекинга. Катализатор содержит 0,02 - 0,07% платины, 0,2 - 16% оксидов редкоземельных элементов и до 100% оксид алюминия. Катализатор обладает повышенной активностью, что позволяет снизить температуру в зоне регенерации катализатора крекинга. 1 табл.
Изобретение относится к нефтепереработке, в частности в получению катализатора, используемого в процессах каталитического крекинга для окисления оксида углерода в объеме регенератора.
Эффективным и надежным способом дожига CO в CO2 в объеме регенератора является регенерация катализатора крекинга в присутствии промотирующих добавок катализаторов окисления [1, 2] Наиболее эффективным катализатором окисления CO являются металлы платиновой группы, нанесенные на инертный носитель [3] Известны отечественные катализаторы окисления CO в CO2 [4] выпускаемые промышленностью под марками KO-9, Оксипром-2, ОГР-1. В зависимости от марки, катализаторы содержат 0,05-0,08 мас. платины, а остальное оксид алюминия. Катализаторы отличаются природой используемого в качестве носителя оксида алюминия. Лучшим зарубежным аналогом является катализатор СР-3 [4] фирмы Duvison Chemical, содержащий 0,07 мас. пластины, остальное оксид алюминия высокой частоты с удельной поверхностью 100 м2/г. Все известные катализаторы готовят пропиткой микросферического оксида алюминия раствором платинового соединения. Недостатком катализаторов KO-9, Оксипром, CP-3 является их низкая насыпная плотность, что увеличивает расход катализатора ввиду его уноса из системы регенератора. Общим недостатком всех существующих катализаторов окисления CO в CO2 является их высокая рабочая температура. Требуемая конверсия CO в CO2 достигается в зоне регенерации при 600-660oC, что ускоряет износ оборудования, при низком содержании кокса на катализаторе крекинга требует дополнительных затрат тепла, а также снижает активность и сокращает срок службы катализатора крекинга и окисления. Наиболее близким к предлагаемому катализатору является катализатор ОГР-1, содержащий технический оксид алюминия и 0,05 мас. платины [4] Цель изобретения повышение окислительной активности катализатора. Цель достигается тем, что катализатор дополнительно содержит окислы редкоземельных элементов (РЗО) и имеет следующий химический состав, мас. Pt 0,02-0,07 PЗO 0,2-1,5 Al2O3 Остальное Отличием предлагаемого катализатора является то, что он должен дополнительно содержать оксиды редкоземельных элементов и иметь следующий химический состав, мас. Pt 0,02-0,07 PЗO 0,2-1,5 Al2O3 Остальное Указанное отличие позволяет повысить окислительную активность катализатора и снизить его температуру на 50-100oC. Катализатор готовят пропиткой технических марок оксида алюминия Г-ОС (ГОСТ 6912-87) или ГУМ (ТУ 48-0101-7/0-90) раствором, содержащим платину и редкоземельные элементы (РЗЭ) с последующей сушкой продукта или последовательной пропиткой носителя растворения активных компонентов с промежуточной и окончательной сушкой продукта. Для приготовления пропиточных растворов используют цериевый концентрат по ВТУ-6685-01-71 (раствор нитратов РЗЭ) и раствор платинохлористоводородных кислот, содержащий 1,0 г/л платины. Пример 1. В смеситель пропитыватель загружают 200 г сухого глинозема Г-00 с размером частиц 0,05-0,10 мм и пропитывают при перемешивании 100 мл, раствора, содержащего 0,1 г Pt и 0,4 г оксида редкоземельных элементов. Массу перемешивают 1-5 мин, выгружают и сушат в сушильном шкафу при 120-140oC в течение 4-5 ч. Получают катализатор, мас. Pt 0,05 PЗO 0,2Al2O3 Остальное
Пример 2. Катализатор готовят по примеру 1, но пропиточный раствор содержит 0,1 г Pt и 1,6 г оксидов редкоземельных элементов. Получают катализатор, мас. Pt 0,05
PЗO 0,8
Al2O3 Остальное
Пример 3. Катализатор готовят по примеру 1, но пропиточный раствор содержит 0,1 г Pt и 3 г оксидов редкоземельных элементов. Получают катализатор, мас. Pt 0,05
PЗO 1,5
Al2O3 Остальное
Пример 4. Катализатор готовят по примеру 1, но пропиточный раствор содержит 0,04 г Pt и 1,6 г оксидов редкоземельных элементов. Получают катализатор, мас. Pt 0,02
PЗO 0,8
Al2O3 Остальное
Пример 5. Катализатор готовят по примеру 1, но пропиточный раствор содержит 0,14 г Pt и 1,6 г оксидов редкоземельных элементов. Получают катализатор, мас. Pt 0,07
PЗO 0,8
Al2O3 Остальное
Пример 6. Катализатор готовят по примеру 1, но пропиточный раствор содержит 0,1 г Pt. Получают катализатор (по прототипу), мас. Pt 0,06
Al2O3 Остальное
Пример 7. Катализатор готовят по примеру 1, но пропиточный раствор содержит 1,5 г оксидов редкоземельных элементов. Получают катализатор, мас. PЗO 0,8
Al2O3 Остальное
Катализаторы по примерам 1-7 испытаны в окислении CO в CO2 по методике [5] Результаты испытаний представлены в таблице и свидетельствуют о высокой окислительной активности предлагаемого катализатора по сравнению с прототипом. При этом высокая окислительная активность достигается благодаря композиционному составу предлагаемого катализатора, т.к. катализаторы, содержащие лишь платину или РЗО (примеры 6 и 7) высокой активностью не обладают. Следует отметить, что при 30%-ной активности и выше по данной методике, достигается практически полный дожиг CO при регенерации катализатора крекинга на промышленных установках. Катализатор позволяет устранить вышеуказанные недостатки существующих катализаторов окисленных и существенно повысить эффективность работы установок каталитического крекинга.
Формула изобретения
Оксиды редкоземельных элементов 0,2 1,5
Оксид алюминия До 100,
РИСУНКИ
Рисунок 1MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 06.07.2001
Номер и год публикации бюллетеня: 20-2003
Извещение опубликовано: 20.07.2003