Катализатор гидроочистки верхнего слоя и способ его приготовления

 

Изобретение касается способа приготовления катализатора верхнего слоя для гидроочистки нефтяных фракций. Способ приготовления катализатора состоит в том, что гидроксид алюминия влажностью 50-80 мас.% смешивают с керамической смесью фракционного состава 0,01-0,1 мм, содержащей 65-76 мас.% оксида кремния и 24-35 мас.% оксида алюминия, последовательно добавляют соль молибдена, соль кобальта или никеля, в полученную смесь добавляют раствор азотной кислоты в количестве, достаточном для создания кислотности рН массы, равной 3-4, формуют в виде полых цилиндрических гранул, сушат и прокаливают. Описывается новый катализатор гидроочистки нефтяных фракций, сформованный в виде полых цилиндрических гранул, содержащий 19-50 мас.% оксида кремния, оксид алюминия, оксиды молибдена, кобальта или никеля - остальное. Технический результат - простота изготовления, повышенная прочность на раздавливание по торцу – 4-20 МПа. 2 н.п.ф-лы.

Изобретение касается способа приготовления катализатора верхнего слоя для гидроочистки средних и тяжелых нефтяных дистиллятов в дополнение к основному катализатору.

Катализатор гидроочистки верхнего слоя способствует предварительному гидрооблагораживанию сырья и препятствует значительному образованию коксоотложений, снижает перепад давления в реакторах.

Известен способ приготовления катализатора гидроочистки нефтяных фракций (RU №2147256 С1) сформованного в виде полых цилиндрических гранул. Указанный катализатор содержит оксид кремния при следующем соотношении компонентов, мас.%: оксид молибдена 4-8, оксид никеля и/или оксид кобальта 1-3, оксид кремния 4-18, оксид алюминия - остальное. Недостатками известного способа является многостадийность процесса приготовления катализатора и недостаточная механическая прочность.

Целью изобретения является получение катализатора верхнего слоя с повышенной механической прочностью.

Поставленная цель достигается следующим образом. Гидрооксид алюминия влажностью 50-80% смешивается с керамической смесью так, что ее содержание в катализаторе составляет 10-60%, и с солями молибдена, кобальта или никеля в количестве, достаточном для предварительной гидроочистки нефтяных фракций, в полученную смесь для пластификации массы добавляют раствор азотной кислоты. Катализатор формуют в виде полых цилиндрических гранул, сушат и прокаливают.

Керамическая смесь содержит 65-76 мас.% оксида кремния и 24-35 мас.% оксида алюминия. Фракционный состав смеси - 0,01-0,1 мм.

Пример 1. В 170 кг гидрооксида алюминия, влажностью 75%, при постоянном перемешивании последовательно добавили 31 кг керамической смеси фракции 0,01-0,1 мм, содержащей 65-76 мас.% оксида кремния и 24-35 мас.% оксида алюминия, 3 кг соли молибдена, 3,5 кг соли никеля, 500 мл концентрированной азотной кислоты (рН 3-4 массы) и продолжили перемешивание до получения однородной массы. Катализаторную массу сформовали в виде полых цилиндрических гранул, просушили при 120-220°С и прокалили известными способами при 500-600°С. Катализатор имеет следующий химический состав, мас.%: NiO - 1,2; МоО₃ - 3,1; SiО₂ - 28,3; Аl₂О₃ - остальное до 100%.

Полученный катализатор имеет механическую прочность на раздавливание по торцу 6,5 МПа.

Пример 2. Катализатор готовят по примеру 1, но катализатор имеет следующий химический состав, маc. %: СоО - 1,2; МоО₃ - 3,1; SiO₂ - 28,3; Аl₂О₃ - остальное до 100%.

Полученный катализатор имеет механическую прочность на раздавливание по торцу 6,5 МПа.

Пример 3. Катализатор готовят по примеру 1, но катализатор имеет следующий химический состав, маc. %: СоО - 1,2; МоО₃ - 3,1; SiO₂ - 40; Аl₂О₃ - остальное до 100%. Полученный катализатор имеет механическую прочность на раздавливание по торцу 20 МПа.

Пример 4. Катализатор готовят по примеру 1, но катализатор имеет следующий химический состав, мас.%: СоО - 1,2; МоО₃ - 3,1; SiО₂ - 19; Аl₂О₃ - остальное до 100%. Полученный катализатор имеет механическую прочность на раздавливание по торцу 4 МПа.

Пример 5 (прототип). 500 г гидрооксида алюминия, полученного сульфатным методом, с влажностью 80 мас.% пептизируют при непрерывном перемешивании 45 мл 56%-ной азотной кислоты до рН 3-4 и добавляют 500 мл воды, нагревают до 70°С и при постоянном перемешивании выдерживают массу 2 часа при этой температуре.

Параллельно готовят активный γ-оксид алюминия. Берут 3500 г лепешки гидрооксида алюминия, с влажностью 80 маc.%, перемешивают при 50°С до получения однородной массы. Далее при непрерывном перемешивании и нагреве в массу вносят соль парамолибдата аммония массой 96,6 г, перемешивают 30 мин, затем вводят соль азотно-кислого никеля массой 84,0 г, продолжают перемешивать до получения массы с влажностью 68 мас.% и постепенно добавляют в массу концентрированную азотную кислоту до рН среды 4, продолжают перемешивать и поддерживают температуру массы 50°С в течение 30 мин. Массу формуют в экструдаты, провяливают, сушат при 190°С 10 часов и прокаливают при 550°С 4 часа. Затем ведут размол в шаровой мельнице, отсеивая фракцию 0,01-0,2 мм.

Далее в подготовленный гидрооксид алюминия вводят 737 г фракции 0,01-0,2 мм γ-оксида алюминия и 291 г каолина, содержащего SiO₂ 45 маc. %. Массу тщательно перемешивают, формуют в виде цилиндрических гранул, сушат при 190°С 10 часов и прокаливают при 650°С 4 часа.

Катализатор имеет следующий химический состав, маc. %: NiO - 2,0; МоО₃ - 7,3; SiO₂ - 10,7, Аl₂O₃ - остальное до 100.

Механическая прочность катализатора на раздавливание по торцу составила 3,4 МПа.

Предложенный способ приготовления данного катализатора более технологичен по сравнению с прототипом, так как исключены стадии раздельного приготовления катализаторных масс, размол, провяливание, снижено количество операций перемешивания и сушки.

Формула изобретения

1. Способ приготовления катализатора гидроочистки нефтяных фракций, отличающийся тем, что гидроксид алюминия влажностью 50-80 мас.% смешивают с керамической смесью фракционного состава 0,01-0,1 мм, содержащей 65-76 мас.% оксида кремния и 24-35 мас.% оксида алюминия, последовательно добавляют соль молибдена, соль кобальта или никеля, в полученную смесь добавляют раствор азотной кислоты в количестве, достаточном для создания кислотности рН массы, равной 3-4, формуют в виде полых цилиндрических гранул, сушат и прокаливают.

2. Катализатор гидроочистки нефтяных фракций, содержащий оксиды молибдена, кобальта или никеля, кремния и алюминия, отличающийся тем, что катализатор получают способом по п.1, и он содержит 19-50 мас.% оксида кремния, остальное оксиды алюминия, молибдена, кобальта или никеля, и имеет механическую прочность на раздавливание по торцу 4-20 МПа.