RU2626398C1 - Catalyst for hydrotreating hydrocarbon raw materials - Google Patents
Catalyst for hydrotreating hydrocarbon raw materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2626398C1 RU2626398C1 RU2016143886A RU2016143886A RU2626398C1 RU 2626398 C1 RU2626398 C1 RU 2626398C1 RU 2016143886 A RU2016143886 A RU 2016143886A RU 2016143886 A RU2016143886 A RU 2016143886A RU 2626398 C1 RU2626398 C1 RU 2626398C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- catalyst
- carrier
- rest
- norbergite
- weight
- Prior art date
Links
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
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
-
- 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
- B01J37/0207—Pretreatment of the support
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
- B01J21/02—Boron or aluminium; Oxides or hydroxides thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
- B01J21/02—Boron or aluminium; Oxides or hydroxides thereof
- B01J21/04—Alumina
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/76—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/84—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J23/85—Chromium, molybdenum or tungsten
- B01J23/88—Molybdenum
- B01J23/882—Molybdenum and cobalt
-
- 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
- B01J27/04—Sulfides
- B01J27/047—Sulfides with chromium, molybdenum, tungsten or polonium
- B01J27/051—Molybdenum
-
- 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
- B01J27/20—Carbon compounds
-
- 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
- B01J35/63—Pore volume
- B01J35/635—0.5-1.0 ml/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
- B01J35/70—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their crystalline properties, e.g. semi-crystalline
-
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G45/00—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G45/00—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds
- C10G45/02—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing
- C10G45/04—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing characterised by the catalyst used
- C10G45/06—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing characterised by the catalyst used containing nickel or cobalt metal, or compounds thereof
- C10G45/08—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to eliminate hetero atoms without changing the skeleton of the hydrocarbon involved and without cracking into lower boiling hydrocarbons; Hydrofinishing characterised by the catalyst used containing nickel or cobalt metal, or compounds thereof in combination with chromium, molybdenum, or tungsten metals, or compounds thereof
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к катализаторам гидроочистки для получения нефтепродуктов с низким содержанием серы.The invention relates to hydrotreating catalysts for the production of low sulfur oil products.
В настоящее время Российские нефтеперерабатывающие заводы перешли к производству моторных топлив, по остаточному содержанию серы соответствующих новым российским и европейским стандартам [ГОСТ Р 52368-2005. (ЕН 590-2004). Топливо дизельное ЕВРО. Технические условия; ГОСТ Р 51866-2002. (ЕН 228-1999). Бензин неэтилированный.]. Поскольку существующие марки российских катализаторов не позволяют резко снизить содержание серы в получаемых продуктах без ужесточения условий проведения процесса гидроочистки, чрезвычайно актуальной задачей является создание новых катализаторов, позволяющих получать моторные топлива с низким остаточным содержанием серы при условиях проведения процессов, осуществимых на российских нефтеперерабатывающих заводах без их коренной реконструкции.At present, Russian refineries have switched to the production of motor fuels that, in terms of residual sulfur content, meet the new Russian and European standards [GOST R 52368-2005. (EN 590-2004). Diesel fuel EURO. Technical conditions; GOST R 51866-2002. (EN 228-1999). Unleaded gasoline.]. Since the existing brands of Russian catalysts do not allow drastically reducing the sulfur content in the products obtained without tightening the conditions for the hydrotreatment process, it is extremely urgent to create new catalysts that allow obtaining motor fuels with a low residual sulfur content under the conditions of the processes carried out at Russian oil refineries without them radical reconstruction.
Известны различные нанесенные катализаторы гидроочистки углеводородного сырья, однако общим недостатком для них является высокое остаточное содержание серы в получаемых продуктах.Various supported catalysts for hydrotreating hydrocarbons are known, but a common disadvantage for them is the high residual sulfur content in the resulting products.
Чаще всего для проведения гидрообессеривания нефтяного сырья используют катализаторы, содержащие оксиды кобальта и молибдена, нанесенные на оксид алюминия. Так известен катализатор гидрообессеривания [Заявка РФ №2002124681, C10G 45/08, B01J 23/887, 16.09.2002], содержащий в своем составе оксид кобальта, оксид молибдена и оксид алюминия, отличающийся тем, что имеет соотношение компонентов, мас. %: оксид кобальта 3,0-9,0, оксид молибдена 10,0-24,0 мас. %, оксид алюминия остальное, удельную поверхность 160-250 м2/г, механическую прочность на раздавливание 0,6-0,8 кг/мм2. При этом процесс гидроочистки ведут при температуре 310-340°C, давлении 3,0-5,0 МПа, при соотношении водород/сырье 300-500 нм3/м3 и объемной скорости подачи сырья 1,0-4,0 ч-1. Основным недостатком такого катализатора гидроочистки является высокое содержание серы в получаемых продуктах.Most often, catalysts containing cobalt and molybdenum oxides supported on alumina are used to carry out hydrodesulfurization of petroleum feedstocks. So known catalyst hydrodesulfurization [RF Application No. 2002124681, C10G 45/08, B01J 23/887, 09/16/2002], containing in its composition cobalt oxide, molybdenum oxide and aluminum oxide, characterized in that it has a ratio of components, wt. %: cobalt oxide 3.0-9.0, molybdenum oxide 10.0-24.0 wt. %, the rest is aluminum oxide, the specific surface is 160-250 m 2 / g, the mechanical crushing strength is 0.6-0.8 kg / mm 2 . In this case, the hydrotreating process is carried out at a temperature of 310-340 ° C, a pressure of 3.0-5.0 MPa, with a hydrogen / feed ratio of 300-500 nm 3 / m 3 and a bulk feed rate of 1.0-4.0 h - 1 . The main disadvantage of such a hydrotreating catalyst is the high sulfur content in the resulting products.
Снижение остаточного содержания серы в получаемых нефтепродуктах достигается путем использования катализаторов, обладающих повышенной активностью. Ранее катализаторы гидроочистки чаще всего готовили методом влажного смешения гидроксида алюминия с соединениями активных металлов с последующей формовкой, сушкой и прокалкой. Такие катализаторы описаны в патентах РФ №№1774555, 2073566, 2103065, 2137541, 2147256, 2189860, 2271861. Общим недостатком для этих катализаторов является низкая активность в гидроочистке.Reducing the residual sulfur content in the resulting petroleum products is achieved by using catalysts with increased activity. Previously, hydrotreating catalysts were most often prepared by wet mixing of aluminum hydroxide with compounds of active metals, followed by molding, drying and calcination. Such catalysts are described in RF patents No. 1774555, 2073566, 2103065, 2137541, 2147256, 2189860, 2271861. A common disadvantage for these catalysts is the low activity in hydrotreating.
В последние годы для приготовления катализаторов гидроочистки используют метод нанесения активных металлов на уже сформованный носитель. В качестве носителя чаще всего используют оксид алюминия с определенным размером и формой гранул и определенными текстурными характеристиками. Носитель часто модифицируют различными добавками, в том числе и соединениями бора. При этом, модифицирующие добавки вводят в носитель либо до стадии его формования, путем соосаждения модификаторов и алюминия из совместных растворов [Journal of Catalysis 115 (1989) 441-451], либо путем смешения гидроксида алюминия с модифицирующим соединением на стадии приготовления пасты для формовки [US №6147432], либо вводят добавку методом пропитки в сформованный носитель, с последующей сушкой и прокалкой [Catalysis Today 107-108 (2005) 551-558].In recent years, the method of depositing active metals on an already formed support has been used to prepare hydrotreating catalysts. As a carrier, alumina with a certain size and shape of granules and certain texture characteristics is most often used. The carrier is often modified with various additives, including boron compounds. At the same time, modifying additives are introduced into the carrier either before the stage of its formation, by coprecipitation of modifiers and aluminum from joint solutions [Journal of Catalysis 115 (1989) 441-451], or by mixing aluminum hydroxide with a modifying compound at the stage of preparation of paste for molding [ US No. 6147432], or introduce the additive by impregnation into a molded carrier, followed by drying and calcination [Catalysis Today 107-108 (2005) 551-558].
Введение активных металлов, чаще всего Со, Ni, Mo и W в состав катализатора осуществляют путем пропитки сформованного носителя водными растворами их солей. При этом, могут использовать как раздельное нанесение активных металлов путем пропитки в несколько стадий [РФ №№2242501, 2246987], так и их нанесение из совместных растворов, стабилизированных различными агентами [РФ №№2073567, 2216404, 2306978].The introduction of active metals, most often Co, Ni, Mo, and W, into the composition of the catalyst is carried out by impregnating the formed support with aqueous solutions of their salts. Moreover, they can be used as separate deposition of active metals by impregnation in several stages [RF No. 2242501, 2246987], and their application from joint solutions stabilized by various agents [RF No. 2073567, 2216404, 2306978].
С целью повышения гидрообессеривающей активности катализаторов при их приготовлении используют носитель с улучшенными текстурными характеристиками, при этом удельная поверхность катализатора достигает 300 м2/г, а средний диаметр пор лежит в интервале 8-11 нм, что обеспечивает хороший доступ серосодержащих молекул к активным центрам катализатора. Так, известен катализатор [РФ №2192923, C10G 45/08, B01J 27/188, B01J 35/10, 20.11.2002] на основе оксида алюминия, который содержит в пересчете на весовое содержание оксида: 2-10 мас. % оксида кобальта СоО, 10-30 мас. % оксида молибдена MoO3 и 4-10 мас. % оксида фосфора Р2О5, с площадью поверхности по методу БЭТ в интервале 100-300 м2/г и средним диаметром пор в интервале 8-11 нм.In order to increase the hydrodesulfurization activity of the catalysts, a carrier with improved texture characteristics is used in their preparation, while the specific surface of the catalyst reaches 300 m 2 / g and the average pore diameter lies in the range of 8-11 nm, which provides good access of sulfur-containing molecules to the active centers of the catalyst . So, the known catalyst [RF No. 2192923, C10G 45/08, B01J 27/188, B01J 35/10, 11/20/2002] based on aluminum oxide, which contains, in terms of the weight content of oxide: 2-10 wt. % cobalt oxide CoO, 10-30 wt. % molybdenum oxide MoO 3 and 4-10 wt. % phosphorus oxide P 2 About 5 , with a BET surface area in the range of 100-300 m 2 / g and an average pore diameter in the range of 8-11 nm.
Известен катализатор гидроочистки нефтяных фракций [РФ №2286846, B01J 23/78, B01J 23/83, C10G 45/08, 10.11.2006], который содержит оксиды кобальта, молибдена, натрия, лантана, бора и фосфора и имеет следующий состав, мас. %: СоО 2,5-4,0; MoO3 8,0-12,0; Na2O 0,01-0,08; La2O3 1,5-4,0; P2O5 2,0-5,0; B2O3 0,5-3,0; Al2O3 - остальное.A known catalyst for hydrotreating oil fractions [RF No. 2286846, B01J 23/78, B01J 23/83, C10G 45/08, 10.11.2006], which contains oxides of cobalt, molybdenum, sodium, lanthanum, boron and phosphorus and has the following composition, wt . %: CoO 2.5-4.0; MoO 3 8.0-12.0; Na 2 O 0.01-0.08; La 2 O 3 1.5-4.0; P 2 O 5 2.0-5.0; B 2 O 3 0.5-3.0; Al 2 O 3 - the rest.
Известен катализатор гидрообессеривания дизельной фракции [РФ №2313392, B01J 37/02, B01J 21/02, C10G 45/08, 13.10.2006], имеющий объем пор 0,3-0,7 мл/г, удельную поверхность 200-350 м2/г и средний диаметр пор 9-13 нм, содержащий следующие компоненты, мас. %: соединения кобальта с концентрацией 2,5-7,5 в пересчете на СоО, соединения молибдена с концентрацией 12-25 в пересчете на MoO3, лимонную кислоту с концентрацией 15-35, соединения бора 0,5-3,0 в пересчете на B2O3, оксид алюминия Al2O3 - остальное, при этом кобальт, молибден, лимонная кислота и бор могут входить в состав комплексных соединений различной стехиометрии.A known catalyst for hydrodesulfurization of a diesel fraction [RF No. 2313392, B01J 37/02, B01J 21/02, C10G 45/08, 10/13/2006], having a pore volume of 0.3-0.7 ml / g, a specific surface area of 200-350 m 2 / g and an average pore diameter of 9-13 nm, containing the following components, wt. %: cobalt compounds with a concentration of 2.5-7.5 in terms of CoO, molybdenum compounds with a concentration of 12-25 in terms of MoO 3 , citric acid with a concentration of 15-35, boron compounds of 0.5-3.0 in terms of on B 2 O 3 , aluminum oxide Al 2 O 3 - the rest, while cobalt, molybdenum, citric acid and boron can be part of complex compounds of various stoichiometry.
Общим недостатком для вышеперечисленных катализаторов, является то, что с их использованием не удается достичь низкого остаточного содержания серы в получаемых продуктах.A common disadvantage for the above catalysts is that with their use it is not possible to achieve a low residual sulfur content in the resulting products.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является описанный в [Пат. РФ №2472585, B01J 23/882, 20.01.2013] катализатор, содержащий, мас. %: Мо - 8,0-15,0; Со или Ni - 2,0-5,0; S - 5,0-15,0; В - 0,5-2,0; С - 0,5-7,0; Al2O3 - остальное, при этом носитель содержит, мас. %: В - 0,7-3,0; Al2O3 - остальное и имеет удельную поверхность 170-300 м2/г, объем пор 0,5-0,95 см3/г и средний диаметр пор 7-22 нм, и представляет собой частицы с сечением в виде трилистника с диаметром описанной окружности 1,0-1,6 мм и длиной до 20 мм, имеющие механическую прочность 2,0-2,5 кг/мм.Closest to the proposed technical solution is described in [Pat. RF №2472585, B01J 23/882, 01/20/2013] a catalyst containing, by weight. %: Mo - 8.0-15.0; Co or Ni - 2.0-5.0; S - 5.0-15.0; B - 0.5-2.0; C - 0.5-7.0; Al 2 O 3 - the rest, while the carrier contains, by weight. %: B - 0.7-3.0; Al 2 O 3 - the rest and has a specific surface area of 170-300 m 2 / g, a pore volume of 0.5-0.95 cm 3 / g and an average pore diameter of 7-22 nm, and is a particle with a cross section in the form of a trefoil with the diameter of the circumference described is 1.0-1.6 mm and a length of up to 20 mm, having a mechanical strength of 2.0-2.5 kg / mm.
Основным недостатком известного катализатора является то, что он имеет неоптимальный химический состав, что обуславливает его низкую активность в гидроочистке.The main disadvantage of the known catalyst is that it has a non-optimal chemical composition, which leads to its low activity in hydrotreating.
Предлагаемое изобретение решает задачу создания улучшенного катализатора гидроочистки, характеризующегося:The present invention solves the problem of creating an improved hydrotreating catalyst, characterized by:
1. Оптимальным химическим составом катализатора, носитель которого содержит в качестве компонента, определяющего каталитические свойства борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита с концентрацией 5,0-25,0 мас. %. Данный компонент обеспечивает уровень кислотности, способствующий минимизации нежелательного химического взаимодействия между активными металлами (Со и Мо) и носителем, и селективному получению наиболее активного в гидроочистке сульфидного компонента - Co(Ni)MoS фазы типа II.1. The optimal chemical composition of the catalyst, the carrier of which contains as a component that determines the catalytic properties of aluminum borate Al 3 BO 6 with the structure of norbergite with a concentration of 5.0-25.0 wt. % This component provides a level of acidity that helps minimize undesirable chemical interaction between active metals (Co and Mo) and the support, and selectively produces the most active sulfide component in hydrotreatment — Co (Ni) MoS type II phase.
2. Оптимальными текстурными характеристиками, обусловленными присутствием в катализаторе частиц бората алюминия Al3BO6 со структурой норбергита, представляющего собой частицы с размерами от 10 до 200 нм, способствующими получению носителя и катализатора, объем и размер пор которого обеспечивают доступ всех подлежащих превращению молекул сырья к активному компоненту.2. Optimum texture characteristics due to the presence in the catalyst of aluminum borate particles Al 3 BO 6 with a norbergite structure, which are particles with sizes from 10 to 200 nm, contributing to the preparation of a support and catalyst, the pore volume and size of which provide access to all raw materials to be converted to the active component.
Технический результат - получение катализатора, имеющего максимальную активность в целевых реакциях, протекающих при гидроочистке углеводородного сырья.EFFECT: obtaining a catalyst having maximum activity in the target reactions occurring during hydrotreatment of hydrocarbon feedstocks.
Задача решается катализатором гидроочистки углеводородного сырья, который содержит, мас. %: [Со(Н2О)2(С6Н5О7)]2[Mo4O11(С6Н5О7)2] 33,0-43,0%; носитель - остальное; при этом носитель содержит, мас. %: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита - 5,0-25,0; натрий - не более 0,03; γ-Al2O3 - остальное. При этом входящий в состав катализатор борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита представляет собой частицы с размерами от 10 до 200 нм, характеризующиеся межплоскостными расстояниями 3.2 и 2.8 А, с углом между ними 53.8°.The problem is solved by a catalyst for hydrotreatment of hydrocarbons, which contains, by weight. %: [Co (H 2 O) 2 (C 6 H 5 O 7 )] 2 [Mo 4 O 11 (C 6 H 5 O 7 ) 2 ] 33.0-43.0%; the carrier is the rest; wherein the carrier contains, by weight. %: aluminum borate Al 3 BO 6 with norbergite structure - 5.0-25.0; sodium - not more than 0.03; γ-Al 2 O 3 - the rest. In this case, the aluminum borate catalyst Al 3 BO 6 with the structure of norbergite, which is part of the catalyst, is a particle with sizes from 10 to 200 nm, characterized by interplanar distances of 3.2 and 2.8 A, with an angle between them of 53.8 °.
Катализатор имеет удельную поверхность 130-180 м2/г, объем пор 0,35-0,65 см3/г, средний диаметр пор 7-12 нм, и представляет собой частицы с сечением в виде круга, трилистника или четырехлистника с диаметром описанной окружности 1,0-1,6 мм и длиной до 20 мм.The catalyst has a specific surface area of 130-180 m 2 / g, a pore volume of 0.35-0.65 cm 3 / g, an average pore diameter of 7-12 nm, and is a particle with a cross-section in the form of a circle, trefoil or four-leaf with the diameter described circumference 1.0-1.6 mm and a length of up to 20 mm.
После сульфидирования по известным методикам он содержит, мас. %: Мо - 10,0-14,0; Со - 3,0-4,3; S - 6,7-9,4; носитель - остальное; при этом носитель содержит, мас. %: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита - 5,0-25,0; натрий - не более 0,03; γ-Al2O3 - остальное.After sulfidation by known methods, it contains, by weight. %: Mo - 10.0-14.0; Co - 3.0-4.3; S 6.7-9.4; the carrier is the rest; wherein the carrier contains, by weight. %: aluminum borate Al 3 BO 6 with norbergite structure - 5.0-25.0; sodium - not more than 0.03; γ-Al 2 O 3 - the rest.
Отличительным признаком предлагаемого катализатора по сравнению с прототипом является его химический состав, а именно, то, что заявляемый катализатор содержит, мас. %: [Со(Н2О2)2(C6H5O7)]2[Mo4O11(С6Н5О7)2] 33,0-43,0%; носитель - остальное; при этом носитель содержит, мас. %: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита - 5,0-25,0; натрий - не более 0,03; γ-Al2O3 - остальное. Выход содержания компонентов катализатора за заявляемые границы приводит к снижению активности катализатора.A distinctive feature of the proposed catalyst in comparison with the prototype is its chemical composition, namely, that the inventive catalyst contains, by weight. %: [Co (H 2 O 2 ) 2 (C 6 H 5 O 7 )] 2 [Mo 4 O 11 (C 6 H 5 O 7 ) 2 ] 33.0-43.0%; the carrier is the rest; wherein the carrier contains, by weight. %: aluminum borate Al 3 BO 6 with norbergite structure - 5.0-25.0; sodium - not more than 0.03; γ-Al 2 O 3 - the rest. The output of the content of the catalyst components over the claimed boundaries leads to a decrease in the activity of the catalyst.
Вторым отличительным признаком предлагаемого катализатора по сравнению с прототипом является то, что он имеет удельную поверхность 130-180 м2/г, объем пор 0,35-0,65 см3/г, средний диаметр пор 7-12 нм, и представляет собой частицы с сечением в виде круга, трилистника или четырехлистника с диаметром описанной окружности 1,0-1,6 мм и длиной до 20 мм.The second distinguishing feature of the proposed catalyst in comparison with the prototype is that it has a specific surface area of 130-180 m 2 / g, a pore volume of 0.35-0.65 cm 3 / g, an average pore diameter of 7-12 nm, and represents particles with a cross section in the form of a circle, trefoil or four-leaf with a diameter of the circumscribed circle of 1.0-1.6 mm and a length of up to 20 mm.
Третьим отличительным признаком предлагаемого катализатора по сравнению с прототипом является то, что входящий в состав катализатор борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита представляет собой частицы с размерами от 10 до 200 нм, характеризующиеся межплоскостными расстояниями 3.2 и 2.8 А, с углом между ними 53.8°.The third distinctive feature of the proposed catalyst in comparison with the prototype is that the aluminum borate Al 3 BO 6 with the norbergite structure included in the composition is particles with sizes from 10 to 200 nm, characterized by interplanar distances of 3.2 and 2.8 A, with an angle between them of 53.8 °.
Технический результат складывается из следующих составляющих:The technical result consists of the following components:
1. Заявляемый химический состав катализатора обуславливает максимальную активность в целевых реакциях, протекающих при гидроочистке углеводородного сырья. Наличие в составе катализатора бората алюминия Al3BO6 со структурой норбергита с заявляемой концентрацией обеспечивает уровень кислотности, способствующий минимизации нежелательного химического взаимодействия между активными металлами (Со и Мо) и носителем, и селективному получению наиболее активного в гидроочистке сульфидного компонента - CoMoS фазы типа II.1. The inventive chemical composition of the catalyst determines the maximum activity in the target reactions occurring during hydrotreatment of hydrocarbons. The presence in the composition of the aluminum borate catalyst Al 3 BO 6 with a norbergite structure with the claimed concentration provides an acidity level that minimizes the undesirable chemical interaction between the active metals (Co and Mo) and the support, and selectively produces the most active sulfide component in the hydrotreatment - CoMoS type II phase .
2. Наличие в составе катализатора бората алюминия Al3BO6 со структурой норбергита представляющего собой частицы с размерами от 10 до 200 нм, характеризующиеся межплоскостными расстояниями 3.2 и 2.8 А, с углом между ними 53.8° способствует достижению текстурных характеристик катализатора, обеспечивающих доступ всех подлежащих превращению молекул сырья к активному компоненту.2. The presence in the composition of the catalyst of aluminum borate Al 3 BO 6 with a norbergite structure consisting of particles with sizes from 10 to 200 nm, characterized by interplanar distances of 3.2 and 2.8 A, with an angle between them of 53.8 °, helps to achieve texture characteristics of the catalyst that provide access to all the conversion of raw materials molecules to the active component.
3. Наличие в составе катализатора биметаллических комплексных соединений [Со(H2O)2(C6H5O7)]2[Mo4O11(C6H5O7)2] обеспечивает дальнейшее формирование в катализаторе, при его эксплуатации в гидроочистке, наиболее активного компонента - CoMoS фазы типа II в форме частиц оптимальной для катализа морфологии, локализованных в доступных для всех подлежащих превращению молекул сырья.3. The presence in the composition of the catalyst of the bimetallic complex compounds [Co (H 2 O) 2 (C 6 H 5 O 7 )] 2 [Mo 4 O 11 (C 6 H 5 O 7 ) 2 ] provides further formation in the catalyst, when it operation in hydrotreating, the most active component is CoMoS type II phase in the form of particles optimal for catalysis morphology, localized in raw materials accessible to all molecules to be converted.
Описание предлагаемого технического решения.Description of the proposed technical solution.
Готовят носитель, содержащий борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита и γ-Al2O3.A support is prepared containing aluminum borate Al 3 BO 6 with the structure of norbergite and γ-Al 2 O 3 .
Берут навеску продукта термической активации гидраргиллита (ПТАГ), приготовленного по технологии центробежной термоактивации (ИК СО РАН, ТУ 2175-040-03533913-2007), или любой другой технологии, обеспечивающей получение ПТАГ со следующими характеристиками: массовая доля рентгеноаморфной фазы, %, не менее 80; доля потери массы при прокаливании при (900±20)°C, % - 10-12; удельная поверхность, м2/г, не менее 120; суммарный объем пор (влагоемкость), см3/г, не менее 0,1; массовая доля гиббсита (гидраргиллита), %, не более 5; массовая доля натрия оксида, %, не более 0,5. Навеску измельчают на планетарной мельнице до частиц со средним размером 20 мкм.Take a portion of the product of thermal activation of hydrargillite (PTAG) prepared by centrifugal thermal activation technology (IC SB RAS, TU 2175-040-03533913-2007), or any other technology providing PTAG with the following characteristics: mass fraction of the X-ray amorphous phase,%, not less than 80; fraction of weight loss during calcination at (900 ± 20) ° C,% - 10-12; specific surface, m 2 / g, not less than 120; total pore volume (moisture capacity), cm 3 / g, not less than 0.1; mass fraction of gibbsite (hydrargillite),%, not more than 5; mass fraction of sodium oxide,%, not more than 0.5. A portion is crushed in a planetary mill to particles with an average size of 20 microns.
Навеску измельченного порошка гидратируют при перемешивании в течение двух часов в нагретых до 50°C слабоконцентрированных растворах азотной кислоты (кислотный модуль 0,03). После чего полученную суспензию фильтруют под вакуумом и многократно промывают дистиллированной водой. В результате получают влажный осадок. Гидротермальную обработку отмытого осадка проводят в автоклаве в водных растворах азотной кислоты с добавлением заданного количества борной кислоты при температуре раствора выше 100°C. После завершения гидротермальной обработки раствор охлаждают до комнатной температуры, автоклав разгружают, содержимое сосуда репульпируют дистиллированной водой до получения суспензии пригодной для распылительной сушки. Далее проводят сушку на распылительной сушилке при температуре воздуха на входе в сушилку 280°C и непрерывном перемешивании суспензии. Готовый порошок борсодержащего гидроксида алюминия выгружают из стакана циклонного пылеуловителя распылительной сушилки.A weighed portion of the ground powder is hydrated with stirring for two hours in weakly concentrated nitric acid solutions heated to 50 ° C (acid module 0.03). Then the resulting suspension is filtered under vacuum and washed repeatedly with distilled water. The result is a wet cake. Hydrothermal treatment of the washed precipitate is carried out in an autoclave in aqueous nitric acid solutions with the addition of a predetermined amount of boric acid at a solution temperature above 100 ° C. After completion of the hydrothermal treatment, the solution is cooled to room temperature, the autoclave is unloaded, the contents of the vessel are repulped with distilled water to obtain a suspension suitable for spray drying. Next, drying is carried out on a spray dryer at an air temperature of 280 ° C at the inlet of the dryer and the suspension is continuously stirred. The finished powder of boron-containing aluminum hydroxide is discharged from a glass of a cyclone dust collector of a spray dryer.
Далее готовят формовочную массу методом смешения и пептизации полученного порошка в лабораторном смесителе с Z-образными лопастями в присутствии водного раствора аммиака. Раствор аммиака готовили таким образом, чтобы количество аммиака водного 25% составляло 1,5 мл на 40 г порошка после распылительной сушки.Next, prepare the molding mass by mixing and peptizing the obtained powder in a laboratory mixer with Z-shaped blades in the presence of an aqueous solution of ammonia. An ammonia solution was prepared so that the amount of 25% aqueous ammonia was 1.5 ml per 40 g of powder after spray drying.
Готовую пластичную массу перегружают из смесителя в формовочный цилиндр лабораторного экструдера и продавливают через отверстие фильеры, обеспечивающее получение экструдатов готового носителя с сечением в форме круга, трилистника или четырехлистника с размером от вершины трилистника до середины основания от 1,0 до 1,6 мм.The finished plastic mass is loaded from the mixer into the molding cylinder of the laboratory extruder and pressed through the hole of the die, providing extrudates of the finished carrier with a cross-section in the shape of a circle, trefoil or four-leaf with a size from the top of the trefoil to the middle of the base from 1.0 to 1.6 mm.
Затем проводят термообработку экструдатов, включающую в себя сушку и прокалку. Сушку экструдатов проводят в сушильном шкафу при температуре (110±10)°C в течение 2-х часов. Термическую обработку проводят в муфельной печи с подачей сжатого воздуха в печь. Экстру даты в фарфоровой чашке помещали в печь и прокаливают при температуре (550±10)°C в течение 4 ч.Then heat treatment of the extrudates is carried out, including drying and calcining. Extrudates are dried in an oven at a temperature of (110 ± 10) ° C for 2 hours. Heat treatment is carried out in a muffle furnace with compressed air supplied to the furnace. The extra dates in a porcelain cup were placed in an oven and calcined at a temperature of (550 ± 10) ° C for 4 hours.
Готовый носитель содержит, мас. %: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита - 5,0-25,0; натрий - не более 0,03; γ-Al2O3 - остальное, и имеет удельную поверхность 200-280 м2/г, объем пор 0,6-0,8 см3/г, средний диаметр пор 7-12 нм, и представляет собой частицы с сечением в виде круга, трилистника или четырехлистника с диаметром описанной окружности 1,0-1,6 мм и длиной до 20 мм.The finished carrier contains, by weight. %: aluminum borate Al 3 BO 6 with norbergite structure - 5.0-25.0; sodium - not more than 0.03; γ-Al 2 O 3 - the rest, and has a specific surface area of 200-280 m 2 / g, a pore volume of 0.6-0.8 cm 3 / g, an average pore diameter of 7-12 nm, and is a particle with a cross section of in the form of a circle, a trefoil or a four-leaf with a diameter of the circumscribed circle of 1.0-1.6 mm and a length of up to 20 mm.
Входящий в состав носителя борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита представляет собой частицы с размерами от 10 до 200 нм, характеризующиеся межплоскостными расстояниями 3.2 и 2.8 А, с углом между ними 53.8°.The aluminum borate Al 3 BO 6 included in the support with the norbergite structure is a particle with sizes from 10 to 200 nm, characterized by interplanar distances of 3.2 and 2.8 A, with an angle between them of 53.8 °.
С использованием данного носителя готовят нанесенный катализатор. Сначала готовят пропиточный раствор, содержащий биметаллическое комплексное соединение [Со(H2O)2(C6H5O7)]2[Mo4O11(C6H5O7)2]. Для этого отвешивают заданные количества парамолибдата аммония (NH4)6Mo7O24⋅4H2O, кобальта (II) основного карбоната СоСО3⋅mCo(ОН)2⋅nH2O, кислоты лимонной моногидрата. Мерным цилиндром отмеряют заданное количество воды дистиллированной. В колбу наливают отмеренное количество воды и помещают якорь магнитной мешалки. Колбу помещают на нагревательную поверхность магнитной мешалки с подогревом. Устанавливают скорость вращения мешалки 300 об/мин и температуру раствора 60°C. Загружают в колбу отмеренное количество кислоты лимонной и перемешивают при визуальном контроле. Затем в колбу к раствору кислоты лимонной добавляют навеску парамолибдата аммония при постоянном перемешивании и поддержании температуры раствора (60±5)°C. Раствор перемешивают до образования однородного прозрачного раствора, содержащего комплексное соединение - цитрат молибдена (VI) (NH4)4[Mo4(C6H5O7)2O11]. Навеску кобальта (II) основного карбоната добавляют к ранее полученному водному раствору цитрата молибдена (VI). При этом жидкость вспенивается, а ее температура повышается до 70°C. Перемешивание продолжают при (65-70)°C до получения однородного прозрачного раствора темно-вишневого цвета, не содержащего мути, пузырьков и пены. Раствор содержит кобальт и молибден в форме биметаллического комплексного соединения [Со(H2O)2(C6H5O7)]2[Mo4O11(C6H5O7)2].Using this support, a supported catalyst is prepared. First, an impregnation solution is prepared containing the bimetallic complex compound [Co (H 2 O) 2 (C 6 H 5 O 7 )] 2 [Mo 4 O 11 (C 6 H 5 O 7 ) 2 ]. To do this, the specified amounts of ammonium paramolybdate (NH 4 ) 6 Mo 7 O 24 ⋅ 4H 2 O, cobalt (II) of the main carbonate CoCO 3 ⋅mCo (OH) 2 ⋅nH 2 O, and citric acid monohydrate are weighed out. A measured cylinder measures the specified amount of distilled water. A measured amount of water is poured into the flask and the anchor of the magnetic stirrer is placed. The flask is placed on the heating surface of a heated magnetic stirrer. Set the speed of rotation of the stirrer 300 rpm and the temperature of the solution 60 ° C. The metered amount of citric acid is charged into the flask and mixed under visual inspection. Then, a weighed portion of ammonium paramolybdate is added to the solution of citric acid with constant stirring and maintaining the temperature of the solution (60 ± 5) ° C. The solution is stirred until a uniform transparent solution is obtained containing the complex compound molybdenum (VI) citrate (NH 4 ) 4 [Mo 4 (C 6 H 5 O 7 ) 2 O 11 ]. A portion of cobalt (II) basic carbonate is added to the previously prepared aqueous solution of molybdenum (VI) citrate. In this case, the liquid foams, and its temperature rises to 70 ° C. Stirring is continued at (65-70) ° C until a homogeneous clear dark cherry solution is obtained that does not contain turbidity, bubbles and foam. The solution contains cobalt and molybdenum in the form of a bimetallic complex compound [Co (H 2 O) 2 (C 6 H 5 O 7 )] 2 [Mo 4 O 11 (C 6 H 5 O 7 ) 2 ].
Приготовленный раствор переливают в тарированный мерный цилиндр, после чего объем раствора доводят до заданного количества добавлением дистиллированной воды.The prepared solution is poured into a calibrated graduated cylinder, after which the volume of the solution is adjusted to a predetermined amount by the addition of distilled water.
Полученным раствором пропитывают борсодержащий носитель, при этом используют либо пропитку носителя по влагоемкости, либо из избытка раствора. Пропитку проводят при температуре 15-90°C в течение 5-60 мин при периодическом перемешивании, в случае пропитки из избытка раствора после пропитки избыток раствора сливают с катализатора и используют для приготовления следующих партий катализатора. После пропитки катализатор сушат на воздухе при температуре 100-200°C.The resulting solution is impregnated with a boron-containing support, and either the impregnation of the support by moisture capacity or from excess solution is used. The impregnation is carried out at a temperature of 15-90 ° C for 5-60 minutes with periodic stirring, in the case of impregnation from the excess solution after impregnation, the excess solution is drained from the catalyst and used to prepare the following batches of catalyst. After impregnation, the catalyst is dried in air at a temperature of 100-200 ° C.
В результате, получают катализатор, содержащий [Со(H2O)2(C6H5O7)]2[Mo4O11(C6H5O7)2] 33,0-43,0%; носитель - остальное; при этом носитель содержит, мас. %: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита - 5,0-25,0; натрий - не более 0,03; γ-Al2O3 - остальное. При этом входящий в состав катализатор борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита представляет собой частицы с размерами от 10 до 200 нм, характеризующиеся межплоскостными расстояниями 3.2 и 2.8 А, с углом между ними 53.8°.As a result, a catalyst is obtained containing [Co (H 2 O) 2 (C 6 H 5 O 7 )] 2 [Mo 4 O 11 (C 6 H 5 O 7 ) 2 ] 33.0-43.0%; the carrier is the rest; wherein the carrier contains, by weight. %: aluminum borate Al 3 BO 6 with norbergite structure - 5.0-25.0; sodium - not more than 0.03; γ-Al 2 O 3 - the rest. In this case, the aluminum borate catalyst Al 3 BO 6 with the structure of norbergite, which is part of the catalyst, is a particle with sizes from 10 to 200 nm, characterized by interplanar distances of 3.2 and 2.8 A, with an angle between them of 53.8 °.
После сульфидирования по известным методикам, катализатор содержит мас. %: Мо - 10,0-14,0; Со - 3,0-4,3; S - 6,7-9,4; носитель - остальное; при этом носитель содержит, мас. %: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита - 5,0-25,0; натрий - не более 0,03; γ-Al2O3 - остальное.After sulfidation by known methods, the catalyst contains wt. %: Mo - 10.0-14.0; Co - 3.0-4.3; S 6.7-9.4; the carrier is the rest; wherein the carrier contains, by weight. %: aluminum borate Al 3 BO 6 with norbergite structure - 5.0-25.0; sodium - not more than 0.03; γ-Al 2 O 3 - the rest.
Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.
Пример 1 Example 1
Согласно известному решению [Пат. РФ №2472585]According to the known decision [Pat. RF №2472585]
К 100 г порошка гидроксида алюминия AlOOH, имеющего структуру бемита с размером кристаллов 45-60 , со средним размером агломератов 30-40 мкм, содержащего примеси в количестве, мас. %, не более: Na2O - 0,002; Fe2O3 - 0,01; SiO2 - 0,015 при непрерывном перемешивании в смесителе с Z-образными лопастями добавляют 3 мл концентрированной азотной кислоты, 80 мл водного раствора, содержащего 7 г оксида бора В2О3 и 5 г кислородсодержащих соединений, в качестве которых используют смесь 2,5 г триэтиленгликоля и 2,5 г пентаэритрита. Весовые отношения компонентов смеси - гидроксид алюминия : вода : азотная кислота : оксид бора : кислородсодержащие соединения =1:0,8:0,03:0,07: 0,05.To 100 g of AlOOH aluminum hydroxide powder having a boehmite structure with a crystal size of 45-60 , with an average agglomerate size of 30-40 microns, containing impurities in an amount, wt. %, no more: Na 2 O - 0.002; Fe 2 O 3 - 0.01; SiO 2 - 0.015 with continuous stirring in a mixer with Z-shaped blades add 3 ml of concentrated nitric acid, 80 ml of an aqueous solution containing 7 g of boron oxide B 2 About 3 and 5 g of oxygen-containing compounds, which use a mixture of 2.5 g triethylene glycol and 2.5 g of pentaerythritol. The weight ratio of the components of the mixture is aluminum hydroxide: water: nitric acid: boron oxide: oxygen-containing compounds = 1: 0.8: 0.03: 0.07: 0.05.
Образовавшуюся пасту перемешивают при 95°C в течение 10 мин, затем формуют через фильеру с сечением в виде трилистника с диаметром описанной окружности 1,6 мм при давлении 0,5 МПа. Полученные гранулы сушат в термошкафу при 150°C 2 ч, затем прокаливают при 600°C 4 ч.The resulting paste is stirred at 95 ° C for 10 min, then formed through a die with a cross section in the form of a trefoil with a diameter of the circumscribed circle of 1.6 mm at a pressure of 0.5 MPa. The obtained granules are dried in an oven at 150 ° C for 2 hours, then calcined at 600 ° C for 4 hours.
В результате получают носитель, содержащий В - 3,0 мас. %, Al2O3 - остальное; имеющий удельную поверхность 300 м2/г, объем пор 0,5 см3/г, средний диаметр пор 7 нм, представляющий собой частицы с сечением в виде трилистника с диаметром описанной окружности 1,0 мм, длиной до 20 мм, имеющие механическую прочность 2,0 кг/мм.The result is a carrier containing In - 3.0 wt. %, Al 2 O 3 - the rest; having a specific surface area of 300 m 2 / g, a pore volume of 0.5 cm 3 / g, an average pore diameter of 7 nm, representing particles with a cross section in the form of a trefoil with a diameter of the circumscribed circle of 1.0 mm, a length of up to 20 mm, having mechanical strength 2.0 kg / mm.
Далее в растворе синтезируют биметаллическое соединение, соответствующее формуле [Со(H2O)2(C6H5O7)]2[Mo4O11(C6H5O7)2], для чего в 70 мл дистиллированной воды при перемешивании последовательно растворяют 53,5 г лимонной кислоты C6H8O7, 71,0 г парамолибдата аммония (NH4)6Mo7O24×4H2O, 17,3 г гидроксида кобальта Со(ОН)2, 7,5 г диметилового эфира этиленгликоля Далее, добавлением дистиллированной воды объем раствора доводят до 150 мл.Next, a bimetallic compound corresponding to the formula [Co (H 2 O) 2 (C 6 H 5 O 7 )] 2 [Mo 4 O 11 (C 6 H 5 O 7 ) 2 ] is synthesized in solution, for which 70 ml of distilled water with stirring, 53.5 g of citric acid C 6 H 8 O 7 , 71.0 g of ammonium paramolybdate (NH 4 ) 6 Mo 7 O 24 × 4H 2 O, 17.3 g of cobalt hydroxide Co (OH) 2 , 7 are successively dissolved , 5 g of ethylene glycol dimethyl ether. Next, by adding distilled water, the solution volume is adjusted to 150 ml.
20 г полученного носителя пропитывают по влагоемкости 10 мл раствора, содержащего 7,6 г биметаллического соединения состава [Со(H2O)2(C6H5O7)]2[Mo4O11(C6H5O7)2] и 0,5 г диметилового эфира этиленгликоля. Катализатор сушат на воздухе при 250°C 2 ч и сульфидируют по одной из известных методик. В данном случае катализатор сульфидирован прямогонной дизельной фракцией, содержащей дополнительно 1,5 мас. % сульфидирующего агента - диметилдисульфида (ДМДС), при объемной скорости подачи сульфидирующей смеси 2 ч-1 и соотношении водород/сырье = 300 по следующей программе:20 g of the obtained carrier are impregnated with a moisture capacity of 10 ml of a solution containing 7.6 g of a bimetallic compound of the composition [Co (H 2 O) 2 (C 6 H 5 O 7 )] 2 [Mo 4 O 11 (C 6 H 5 O 7 ) 2 ] and 0.5 g of ethylene glycol dimethyl ether. The catalyst was dried in air at 250 ° C for 2 hours and sulfidized according to one of the known methods. In this case, the catalyst is sulfidated by straight-run diesel fraction containing an additional 1.5 wt. % sulfidizing agent - dimethyldisulfide (DMDS), with a volumetric feed rate of sulfidizing mixture of 2 h -1 and a hydrogen / feed ratio = 300 according to the following program:
- сушка катализатора в реакторе гидроочистки в токе водорода при 140°C в течение 2 ч;- drying the catalyst in a hydrotreatment reactor in a stream of hydrogen at 140 ° C for 2 hours;
- смачивание катализатора прямогонной дизельной фракцией в течение 2 ч;- wetting the catalyst straight run diesel fraction for 2 hours;
- подача сульфидирующей смеси и увеличение температуры до 240°C со скоростью подъема температуры 25°C/ч;- supply of a sulfidizing mixture and an increase in temperature to 240 ° C with a rate of temperature rise of 25 ° C / h;
- сульфидирование при температуре 240°C в течение 8 ч (низкотемпературная стадия);- sulfidation at a temperature of 240 ° C for 8 hours (low temperature stage);
- увеличение температуры реактора до 340 С со скоростью подъема температуры 25°C/ч;- an increase in the temperature of the reactor to 340 ° C with a rate of temperature rise of 25 ° C / h;
сульфидирование при температуре 340°C в течение 8 чsulfidation at a temperature of 340 ° C for 8 hours
Полученный катализатор содержит, мас. %: Мо - 8,0; Со - 2,0; S - 5,0; В - 2,0; С - 0,5; Al2O3 - остальное.The resulting catalyst contains, by weight. %: Mo - 8.0; Co - 2.0; S is 5.0; B - 2.0; C is 0.5; Al 2 O 3 - the rest.
Катализатор тестируют в гидроочистке дизельного топлива, содержащего 0,32% серы, 200 ppm азота, имеющего плотность 0,847 г/см3, интервал кипения 210-360°C, Т95 - 352°C. Условия гидроочистки: объемная скорость подачи сырья - 2,5 ч-1, соотношении Н2/сырье =500 нм3 Н2/м3 сырья, давление 3,8 МПа, температура 350°C.The catalyst is tested in hydrotreating diesel fuel containing 0.32% sulfur, 200 ppm nitrogen, having a density of 0.847 g / cm 3 , a boiling range of 210-360 ° C, T 95 - 352 ° C. Hydrotreating conditions: a volumetric feed rate of 2.5 h -1 , a ratio of H 2 / feed = 500 nm 3 H 2 / m 3 of feed, a pressure of 3.8 MPa, a temperature of 350 ° C.
Катализатор также тестируют в гидроочистке вакуумного газойля.The catalyst is also tested in hydrotreating a vacuum gas oil.
Гидроочистку вакуумного газойля (3,0% серы, 1200 ppm азота, к.к. 560°C) проводят при 370°C, давлении 9,0 МПа, массовом расходе вакуумного газойля 1 ч-1, объемном отношении водород/сырье 500.Hydrotreating of vacuum gas oil (3.0% sulfur, 1200 ppm nitrogen, KK 560 ° C) is carried out at 370 ° C, a pressure of 9.0 MPa, a mass flow rate of vacuum gas oil of 1 h -1 , a volume ratio of hydrogen / feedstock of 500.
Результаты тестирования катализатора в гидроочистке приведены в таблице.The test results of the catalyst in hydrotreatment are shown in the table.
Примеры 2-7 иллюстрируют предлагаемое техническое решение.Examples 2-7 illustrate the proposed technical solution.
Пример 2Example 2
Сначала готовят носитель, для чего 150 г продукта термической активации гидраргиллита измельчают на планетарной мельнице до частиц размером в пределах 20-50 мкм. Далее порошок гидратируют при перемешивании и нагревании в растворе азотной кислоты с концентрацией 0,5%. Затем суспензию на воронке с бумажным фильтром промывают дистиллированной водой до остаточного содержания натрия в порошке не более 0,03%. Отмытую и отжатую лепешку переносят в автоклав, в который добавляют раствор 2,3 г борной кислоты в 1 л 1,5%-ного раствора азотной кислоты, имеющий рН 1,4. Автоклав нагревают до 150°C и выдерживают 12 ч. Далее автоклав охлаждают до комнатной температуры и проводят сушку полученной суспензии на распылительной сушилке при температуре воздуха на входе в сушилку 155°C и непрерывном перемешивании суспензии, высушенный порошок собирают в приемной емкости сушилки. Навеску 150 г порошка помещают в корыто смесителя с Z-образными лопастями, пептизируют 2,5%-ным водным раствором аммиака, после чего экструдируют при давлении 60,0 МПа, через фильеру, обеспечивающую получение частиц с сечением в виде трилистника с диаметром описанной окружности 1,6 мм. Сформованные гранулы сушат при температуре 120°C и прокаливают при температуре 550°C. В результате получают носитель, содержащий, мас. %: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита - 5,0; натрий - 0,03; γ-Al2O3 - остальное.First, a carrier is prepared, for which 150 g of the product of thermal activation of hydrargillite is crushed in a planetary mill to particles ranging in size from 20-50 microns. Next, the powder is hydrated with stirring and heating in a solution of nitric acid with a concentration of 0.5%. Then the suspension on a funnel with a paper filter is washed with distilled water to a residual sodium content in the powder of not more than 0.03%. The washed and pressed cake is transferred to an autoclave, to which a solution of 2.3 g of boric acid in 1 liter of a 1.5% solution of nitric acid having a pH of 1.4 is added. The autoclave is heated to 150 ° C and held for 12 hours. Next, the autoclave is cooled to room temperature and the suspension obtained is dried on a spray dryer at an air temperature at the inlet of the dryer 155 ° C and the suspension is continuously stirred, the dried powder is collected in the receiving tank of the dryer. A sample of 150 g of powder is placed in a trough of a mixer with Z-shaped blades, peptized with a 2.5% aqueous solution of ammonia, and then extruded at a pressure of 60.0 MPa through a die, providing particles with a cross section in the form of a trefoil with a diameter of the circumference described 1.6 mm. The formed granules are dried at a temperature of 120 ° C and calcined at a temperature of 550 ° C. The result is a carrier containing, by weight. %: aluminum borate Al 3 BO 6 with the structure of norbergite - 5.0; sodium - 0.03; γ-Al 2 O 3 - the rest.
Далее готовят раствор биметаллического комплексного соединения [Со(H2O)2(C6H5O7)]2[Mo4O11(C6H5O7)2], для чего в 100 мл дистиллированной воды при перемешивании последовательно растворяют 73,3 г лимонной кислоты C6H8O7; 89,87 г парамолибдата аммония (NH4)6Mo7O24×4H2O и 30,1 г кобальта (II) углекислого основного водного СоСО3⋅mCo(OH)2⋅nH2O. После полного растворения всех компонентов, добавлением дистиллированной воды объем раствора доводят до 200 мл. 100 г полученного носителя пропитывают по влагоемкости 67 мл раствора биметаллического комплексного соединения [Со(H2O)2(C6H5O7)]2[Mo4O11(C6H5O7)2] при 20°C в течение 60 минут. Затем катализатор сушат на воздухе при 100°C.Next, a solution of the bimetallic complex compound [Co (H 2 O) 2 (C 6 H 5 O 7 )] 2 [Mo 4 O 11 (C 6 H 5 O 7 ) 2 ] is prepared, for which in 100 ml of distilled water with stirring successively 73.3 g of citric acid C 6 H 8 O 7 are dissolved; 89.87 g of ammonium paramolybdate (NH 4 ) 6 Mo 7 O 24 × 4H 2 O and 30.1 g of cobalt (II) carbonic basic aqueous CoCO 3 ⋅mCo (OH) 2 ⋅nH 2 O. After complete dissolution of all components, By adding distilled water, the solution volume is adjusted to 200 ml. 100 g of the obtained support are impregnated with a moisture capacity of 67 ml of a solution of the bimetallic complex compound [Co (H 2 O) 2 (C 6 H 5 O 7 )] 2 [Mo 4 O 11 (C 6 H 5 O 7 ) 2 ] at 20 ° C for 60 minutes. Then the catalyst is dried in air at 100 ° C.
Катализатор содержит, мас. %: [Co(H2O)2(C6H5O7)]2[Mo4O11(C6H5O7)2] - 38,4%; носитель - остальное; при этом носитель содержит, мас. %: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита - 5,0; натрий - 0,03; γ-Al2O3 - остальное.The catalyst contains, by weight. %: [Co (H 2 O) 2 (C 6 H 5 O 7 )] 2 [Mo 4 O 11 (C 6 H 5 O 7 ) 2 ] - 38.4%; the carrier is the rest; wherein the carrier contains, by weight. %: aluminum borate Al 3 BO 6 with the structure of norbergite - 5.0; sodium - 0.03; γ-Al 2 O 3 - the rest.
Катализатор имеет удельную поверхность 150 м2/г, объем пор 0,55 см3/г, средний диаметр пор 13 нм, и представляет собой частицы с сечением в виде трилистника с диаметром описанной окружности 1,6 мм и длиной до 20 мм. Входящий в состав катализатор борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита представляет собой частицы с размерами от 10 до 200 нм, характеризующиеся межплоскостными расстояниями 3.2 и 2.8 А, с углом между ними 53.8°.The catalyst has a specific surface area of 150 m 2 / g, a pore volume of 0.55 cm 3 / g, an average pore diameter of 13 nm, and represents particles with a cross section in the form of a trefoil with a diameter of the circumscribed circle of 1.6 mm and a length of up to 20 mm. The aluminum borate catalyst Al 3 BO 6 with the structure of norbergite, which is a part of the catalyst, consists of particles with sizes from 10 to 200 nm, characterized by interplanar distances of 3.2 and 2.8 A, with an angle between them of 53.8 °.
Далее катализатор сульфидируют аналогично примеру 1. В результате получают катализатор, который содержит, мас. %: Мо - 12,5; Со - 3,85; S - 8,3; носитель - остальное; при этом носитель содержит, мас. %: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита - 5,0; натрий - 0,03; γ-Al2O3 - остальное.Next, the catalyst is sulfidized analogously to example 1. The result is a catalyst that contains, by weight. %: Mo - 12.5; Co - 3.85; S is 8.3; the carrier is the rest; wherein the carrier contains, by weight. %: aluminum borate Al 3 BO 6 with the structure of norbergite - 5.0; sodium - 0.03; γ-Al 2 O 3 - the rest.
Далее проводят гидроочистку углеводородного сырья аналогично примеру 1.Next, carry out hydrotreating of hydrocarbon feeds analogously to example 1.
Результаты тестирования катализатора в гидроочистке приведены в таблице.The test results of the catalyst in hydrotreatment are shown in the table.
Пример 3Example 3
Готовят носитель по методике, близкой к примеру 2, с той разницей, что отмытую и отжатую лепешку переносят в автоклав, в который добавляют раствор 5,98 г борной кислоты в 1 литре 1,5%-ного раствора азотной кислоты. Остальные операции и загрузки компонентов при приготовлении носителя аналогичны примеру 2.The carrier is prepared according to a method similar to Example 2, with the difference that the washed and pressed cake is transferred to an autoclave, to which a solution of 5.98 g of boric acid in 1 liter of a 1.5% solution of nitric acid is added. The remaining operations and loading of components in the preparation of the media are similar to example 2.
В результате получают носитель, содержащий мас. %: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита - 12,0; натрий - 0,028; γ-Al2O3 - остальное.The result is a carrier containing wt. %: aluminum borate Al 3 BO 6 with the structure of norbergite - 12.0; sodium - 0.028; γ-Al 2 O 3 - the rest.
100 г полученного носителя пропитывают по влагоемкости 67 мл раствора биметаллического комплексного соединения [Со(Н2О)2(C6H5O7)]2[Mo4O11(C6H5O7)2] из примера 2. Затем катализатор сушат на воздухе при 100°C.100 g of the obtained carrier are impregnated with a moisture capacity of 67 ml of a solution of the bimetallic complex compound [Co (H 2 O) 2 (C 6 H 5 O 7 )] 2 [Mo 4 O 11 (C 6 H 5 O 7 ) 2 ] from Example 2. Then the catalyst is dried in air at 100 ° C.
Катализатор содержит, мас. %: [Со(Н2О)2(С6Н5О7)]2[Mo4O11(C6H5O7)2] - 38,4%; носитель - остальное; при этом носитель содержит, мас. %: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита - 12,0; натрий - 0,028; γ-Al2O3 - остальное.The catalyst contains, by weight. %: [Co (H 2 O) 2 (C 6 H 5 O 7 )] 2 [Mo 4 O 11 (C 6 H 5 O 7 ) 2 ] - 38.4%; the carrier is the rest; wherein the carrier contains, by weight. %: aluminum borate Al 3 BO 6 with the structure of norbergite - 12.0; sodium - 0.028; γ-Al 2 O 3 - the rest.
Далее катализатор сульфидируют аналогично примеру 1. В результате получают катализатор, который содержит мас. %: Мо - 12,5; Со - 3,85; S - 8,3; носитель - остальное; при этом носитель содержит, мас. %: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита - 12,0; натрий - 0,028; γ-Al2O3 - остальное.Next, the catalyst is sulfidized analogously to example 1. The result is a catalyst that contains wt. %: Mo - 12.5; Co - 3.85; S is 8.3; the carrier is the rest; wherein the carrier contains, by weight. %: aluminum borate Al 3 BO 6 with the structure of norbergite - 12.0; sodium - 0.028; γ-Al 2 O 3 - the rest.
Далее проводят гидроочистку углеводородного сырья аналогично примеру 1.Next, carry out hydrotreating of hydrocarbon feeds analogously to example 1.
Результаты тестирования катализатора в гидроочистке приведены в таблице.The test results of the catalyst in hydrotreatment are shown in the table.
Пример 4Example 4
Готовят носитель по методике, близкой к примеру 2, с той разницей, что отмытую и отжатую лепешку переносят в автоклав, в который добавляют раствор 14,63 г борной кислоты в 1 литре 1,5%-ного раствора азотной кислоты. Остальные операции и загрузки компонентов при приготовлении носителя аналогичны примеру 2.The carrier is prepared according to a method similar to Example 2, with the difference that the washed and pressed cake is transferred to an autoclave, to which a solution of 14.63 g of boric acid in 1 liter of a 1.5% solution of nitric acid is added. The remaining operations and loading of components in the preparation of the media are similar to example 2.
В результате получают носитель, содержащий, мас. %: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита - 25,0; натрий - 0,023; γ-Al2O3 - остальное.The result is a carrier containing, by weight. %: aluminum borate Al 3 BO 6 with the structure of norbergite - 25.0; sodium - 0.023; γ-Al 2 O 3 - the rest.
100 г полученного носителя пропитывают по влагоемкости 66 мл раствора биметаллического комплексного соединения [Со(H2O)2(C6H5O7)]2[Mo4O11(C6H5O7)2] из примера 2. Затем катализатор сушат на воздухе при 200°C.100 g of the obtained carrier are impregnated with a moisture capacity of 66 ml of a solution of the bimetallic complex compound [Co (H 2 O) 2 (C 6 H 5 O 7 )] 2 [Mo 4 O 11 (C 6 H 5 O 7 ) 2 ] from Example 2. Then the catalyst is dried in air at 200 ° C.
Катализатор содержит, мас. %: [Со(H2O)2(C6H5O7)]2[Mo4O11(C6H5O7)2] - 38,4%; носитель - остальное; при этом носитель содержит, мас. %: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита - 25,0; натрий - 0,023; γ-Al2O3 - остальное.The catalyst contains, by weight. %: [Co (H 2 O) 2 (C 6 H 5 O 7 )] 2 [Mo 4 O 11 (C 6 H 5 O 7 ) 2 ] - 38.4%; the carrier is the rest; wherein the carrier contains, by weight. %: aluminum borate Al 3 BO 6 with the structure of norbergite - 25.0; sodium - 0.023; γ-Al 2 O 3 - the rest.
Далее катализатор сульфидируют аналогично примеру 1. В результате получают катализатор, который содержит мас. %: Мо - 12,5; Со - 3,85; S - 8,3; носитель - остальное; при этом носитель содержит, мас. %: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита - 25,0; натрий - 0,023; γ-Al2O3 - остальное.Next, the catalyst is sulfidized analogously to example 1. The result is a catalyst that contains wt. %: Mo - 12.5; Co - 3.85; S is 8.3; the carrier is the rest; wherein the carrier contains, by weight. %: aluminum borate Al 3 BO 6 with the structure of norbergite - 25.0; sodium - 0.023; γ-Al 2 O 3 - the rest.
Далее проводят гидроочистку углеводородного сырья аналогично примеру 1.Next, carry out hydrotreating of hydrocarbon feeds analogously to example 1.
Результаты тестирования катализатора в гидроочистке приведены в таблице.The test results of the catalyst in hydrotreatment are shown in the table.
Пример 5Example 5
Готовят носитель по примеру 3.Prepare the medium according to example 3.
Готовят раствор биметаллического комплексного соединения [Со(H2O)2(C6H5O7)]2[Mo4O11(C6H5O7)2], для чего в 100 мл дистиллированной воды при перемешивании последовательно растворяют 63,27 г лимонной кислоты С6Н8О7; 77,58 г парамолибдата аммония (NH4)6Mo7O24×4H2O и 26,0 г кобальта (II) углекислого основного водного СоСО3⋅mCo(OH)2⋅nH2O. После полного растворения всех компонентов, добавлением дистиллированной воды объем раствора доводят до 200 мл. 100 г полученного носителя при комнатной температуре пропитывают по влагоемкости 67 мл раствора биметаллического комплексного соединения [Со(H2O)2(C6H5O7)]2[Mo4O11(C6H5O7)2]. Затем катализатор сушат на воздухе при 120°C.A solution of the bimetallic complex compound [Co (H 2 O) 2 (C 6 H 5 O 7 )] 2 [Mo 4 O 11 (C 6 H 5 O 7 ) 2 ] is prepared, for which it is successively dissolved in 100 ml of distilled water with stirring 63.27 g of citric acid C 6 H 8 O 7 ; 77.58 g of ammonium paramolybdate (NH 4 ) 6 Mo 7 O 24 × 4H 2 O and 26.0 g of cobalt (II) carbonic basic aqueous CoCO 3 ⋅mCo (OH) 2 ⋅nH 2 O. After complete dissolution of all components, By adding distilled water, the solution volume is adjusted to 200 ml. At room temperature, 100 g of the obtained support are impregnated with a moisture capacity of 67 ml of a solution of the bimetallic complex compound [Co (H 2 O) 2 (C 6 H 5 O 7 )] 2 [Mo 4 O 11 (C 6 H 5 O 7 ) 2 ]. Then the catalyst is dried in air at 120 ° C.
Катализатор содержит, мас. %: [Со(H2O)2(C6H5O7)]2[Mo4O11(C6H5O7)2] - 32,7%; носитель - остальное; при этом носитель содержит, мас. %: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита - 12,0; натрий - 0,028; γ-Al2O3 - остальное.The catalyst contains, by weight. %: [Co (H 2 O) 2 (C 6 H 5 O 7 )] 2 [Mo 4 O 11 (C 6 H 5 O 7 ) 2 ] - 32.7%; the carrier is the rest; wherein the carrier contains, by weight. %: aluminum borate Al 3 BO 6 with the structure of norbergite - 12.0; sodium - 0.028; γ-Al 2 O 3 - the rest.
Катализатор имеет удельную поверхность 180 м2/г, объем пор 0,65 см3/г, средний диаметр пор 15 нм, и представляет собой частицы с сечением в виде трилистника с диаметром описанной окружности 1,6 мм и длиной до 20 мм. Входящий в состав катализатор борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита представляет собой частицы с размерами от 10 до 200 нм, характеризующиеся межплоскостными расстояниями 3.2 и 2.8 А, с углом между ними 53.8°.The catalyst has a specific surface area of 180 m 2 / g, a pore volume of 0.65 cm 3 / g, an average pore diameter of 15 nm, and represents particles with a cross section in the form of a trefoil with a diameter of the circumscribed circle of 1.6 mm and a length of up to 20 mm. The aluminum borate catalyst Al 3 BO 6 with the structure of norbergite, which is a part of the catalyst, consists of particles with sizes from 10 to 200 nm, characterized by interplanar distances of 3.2 and 2.8 A, with an angle between them of 53.8 °.
Далее катализатор сульфидируют аналогично примеру 1. В результате получают катализатор, который содержит, мас. %: Мо - 10,0; Со - 3,0; S - 6,7; носитель - остальное; при этом носитель содержит, мас. %: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита - 12,0; натрий - 0,028; γ-Al2O3 - остальное.Next, the catalyst is sulfidized analogously to example 1. The result is a catalyst that contains, by weight. %: Mo - 10.0; Co - 3.0; S 6.7; the carrier is the rest; wherein the carrier contains, by weight. %: aluminum borate Al 3 BO 6 with the structure of norbergite - 12.0; sodium - 0.028; γ-Al 2 O 3 - the rest.
Далее проводят гидроочистку углеводородного сырья аналогично примеру 1.Next, carry out hydrotreating of hydrocarbon feeds analogously to example 1.
Результаты тестирования катализатора в гидроочистке приведены в таблице.The test results of the catalyst in hydrotreatment are shown in the table.
Пример 6Example 6
Готовят носитель так же, как в примере 3, с той разницей, что формовочную пасту экструдируют при давлении 60,0 МПа, через фильеру, обеспечивающую получение частиц с сечением в виде круга диаметром 1,0 мм.The carrier is prepared in the same manner as in Example 3, with the difference that the molding paste is extruded at a pressure of 60.0 MPa through a die, providing particles with a cross-section in the form of a circle with a diameter of 1.0 mm.
Готовят раствор биметаллического комплексного соединения [Со(H2O)2(C6H5O7)]2[Mo4O11(C6H5O7)2], для чего в 100 мл дистиллированной воды при нагревании до 80°C и перемешивании последовательно растворяют 85,3 г лимонной кислоты C6H8O7; 104,53 г парамолибдата аммония (NH4)6Mo7O24×4H2O и 35,05 г кобальта (II) углекислого основного водного СоСО3⋅mCo(ОН)2⋅nH2O. После полного растворения всех компонентов, добавлением дистиллированной воды объем раствора доводят до 200 мл.A solution of the bimetallic complex compound [Co (H 2 O) 2 (C 6 H 5 O 7 )] 2 [Mo 4 O 11 (C 6 H 5 O 7 ) 2 ] is prepared, for which 100 ml of distilled water is heated to 80 ° C and with stirring, 85.3 g of citric acid C 6 H 8 O 7 are successively dissolved; 104.53 g of ammonium paramolybdate (NH 4 ) 6 Mo 7 O 24 × 4H 2 O and 35.05 g of cobalt (II) carbonic basic aqueous CoCO 3 ⋅mCo (OH) 2 ⋅nH 2 O. After complete dissolution of all components, By adding distilled water, the solution volume is adjusted to 200 ml.
Далее используют пропитку носителя из избытка раствора. 100 г полученного носителя загружают в колбу, помещенную в водяную баню, нагретую до 80°C, в колбу приливают 200 мл раствора биметаллического комплексного соединения [Co(H2O)2(C6H5O7)]2[Mo4O11(C6H5O7)2], также нагретого до 80°C. Пропитку продолжают в течение 20 мин при периодическом перемешивании, после чего избыток раствора отделяют от влажного катализатора. Затем катализатор сушат на воздухе при 200°C.Next, impregnation of the carrier from the excess solution is used. 100 g of the obtained carrier are loaded into a flask placed in a water bath heated to 80 ° C, 200 ml of a solution of the bimetallic complex compound [Co (H 2 O) 2 (C 6 H 5 O 7 )] 2 [Mo 4 O 11 (C 6 H 5 O 7 ) 2 ], also heated to 80 ° C. The impregnation is continued for 20 minutes with periodic stirring, after which the excess solution is separated from the wet catalyst. Then the catalyst is dried in air at 200 ° C.
Катализатор содержит, мас. %: [Co(H2O)2(C6H5O7)]2[Mo4O11(C6H5O7)2] - 42,95%; носитель - остальное; при этом носитель содержит, мас. %: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита - 12,0; натрий - 0,028; γ-Al2O3 - остальное.The catalyst contains, by weight. %: [Co (H 2 O) 2 (C 6 H 5 O 7 )] 2 [Mo 4 O 11 (C 6 H 5 O 7 ) 2 ] - 42.95%; the carrier is the rest; wherein the carrier contains, by weight. %: aluminum borate Al 3 BO 6 with the structure of norbergite - 12.0; sodium - 0.028; γ-Al 2 O 3 - the rest.
Катализатор имеет удельную поверхность 130 м2/г, объем пор 0,35 см3/г, средний диаметр пор 10 нм, и представляет собой частицы с сечением в виде круга с диаметром 1,0 мм и длиной до 20 мм. Входящий в состав катализатор борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита представляет собой частицы с размерами от 10 до 200 нм, характеризующиеся межплоскостными расстояниями 3.2 и 2.8 А, с углом между ними 53.8°.The catalyst has a specific surface area of 130 m 2 / g, a pore volume of 0.35 cm 3 / g, an average pore diameter of 10 nm, and represents particles with a cross section in the form of a circle with a diameter of 1.0 mm and a length of up to 20 mm. The aluminum borate catalyst Al 3 BO 6 with the structure of norbergite, which is a part of the catalyst, consists of particles with sizes from 10 to 200 nm, characterized by interplanar distances of 3.2 and 2.8 A, with an angle between them of 53.8 °.
Далее катализатор сульфидируют аналогично примеру 1. В результате получают катализатор, который содержит, мас. %: Мо - 14,0; Со - 4,3; S - 9,4; носитель - остальное; при этом носитель содержит, мас. %: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита -12,0; натрий - 0,028; γ-Al2O3 - остальное.Next, the catalyst is sulfidized analogously to example 1. The result is a catalyst that contains, by weight. %: Mo - 14.0; Co - 4.3; S 9.4; the carrier is the rest; wherein the carrier contains, by weight. %: aluminum borate Al 3 BO 6 with a norbergite structure of -12.0; sodium - 0.028; γ-Al 2 O 3 - the rest.
Далее проводят гидроочистку углеводородного сырья аналогично примеру 1.Next, carry out hydrotreating of hydrocarbon feeds analogously to example 1.
Результаты тестирования катализатора в гидроочистке приведены в таблице.The test results of the catalyst in hydrotreatment are shown in the table.
Пример 7Example 7
Готовят носитель также, как в примере 3, с той разницей, что формовочную пасту экструдируют при давлении 60,0 МПа, через фильеру, обеспечивающую получение частиц с сечением в виде четырехлистника диаметром 1,6 мм.The carrier is prepared in the same way as in example 3, with the difference that the molding paste is extruded at a pressure of 60.0 MPa through a die, providing particles with a cross section in the form of a four-leaf with a diameter of 1.6 mm.
Далее используют пропитку носителя из избытка раствора. 100 г полученного носителя загружают в колбу, помещенную в водяную баню, нагретую до 30°C, в колбу приливают 133 мл раствора биметаллического комплексного соединения [Со(H2O)2(C6H5O7)]2[Mo4O11(C6H5O7)2] из примера 5, также нагретого до 30°C. Пропитку продолжают в течение 60 минут при периодическом перемешивании, после чего избыток раствора отделяют от влажного катализатора. Затем катализатор сушат на воздухе при 120°C.Next, impregnation of the carrier from excess solution is used. 100 g of the obtained carrier are loaded into a flask placed in a water bath heated to 30 ° C, 133 ml of a solution of the bimetallic complex compound [Co (H 2 O) 2 (C 6 H 5 O 7 )] 2 [Mo 4 O 11 (C 6 H 5 O 7 ) 2 ] from Example 5, also heated to 30 ° C. The impregnation is continued for 60 minutes with periodic stirring, after which the excess solution is separated from the wet catalyst. Then the catalyst is dried in air at 120 ° C.
Полученный катализатор содержит, мас. %: [Со(H2O)2(C6H5O7)]2[Mo4O11(C6H5O7)2] - 35,9%; носитель - остальное; при этом носитель содержит, мас. %: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита - 12,0; натрий - 0,028; γ-Al2O3 - остальное.The resulting catalyst contains, by weight. %: [Co (H 2 O) 2 (C 6 H 5 O 7 )] 2 [Mo 4 O 11 (C 6 H 5 O 7 ) 2 ] - 35.9%; the carrier is the rest; wherein the carrier contains, by weight. %: aluminum borate Al 3 BO 6 with the structure of norbergite - 12.0; sodium - 0.028; γ-Al 2 O 3 - the rest.
Катализатор имеет удельную поверхность 175 м2/г, объем пор 0,6 см3/г, средний диаметр пор 14 нм, и представляет собой частицы с сечением в виде четырехлистника с диаметром описанной окружности 1,6 мм и длиной до 20 мм. Входящий в состав катализатор борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита представляет собой частицы с размерами от 10 до 200 нм, характеризующиеся межплоскостными расстояниями 3.2 и 2.8 А, с углом между ними 53.8°.The catalyst has a specific surface area of 175 m 2 / g, a pore volume of 0.6 cm 3 / g, an average pore diameter of 14 nm, and represents particles with a four-leaf cross-section with a diameter of the circumscribed circle of 1.6 mm and a length of up to 20 mm. The aluminum borate catalyst Al 3 BO 6 with the structure of norbergite, which is a part of the catalyst, consists of particles with sizes from 10 to 200 nm, characterized by interplanar distances of 3.2 and 2.8 A, with an angle between them of 53.8 °.
Далее катализатор сульфидируют аналогично примеру 1. В результате получают катализатор, который содержит мас. %: Мо - 11,7; Со - 3,6; S - 7,9; носитель - остальное; при этом носитель содержит, мас. %: борат алюминия Al3BO6 со структурой норбергита - 12,0; натрий - 0,028; γ-Al2O3 - остальное.Next, the catalyst is sulfidized analogously to example 1. The result is a catalyst that contains wt. %: Mo - 11.7; Co - 3.6; S 7.9; the carrier is the rest; wherein the carrier contains, by weight. %: aluminum borate Al 3 BO 6 with the structure of norbergite - 12.0; sodium - 0.028; γ-Al 2 O 3 - the rest.
Далее проводят гидроочистку углеводородного сырья аналогично примеру 1.Next, carry out hydrotreating of hydrocarbon feeds analogously to example 1.
Результаты тестирования катализатора в гидроочистке приведены в таблице.The test results of the catalyst in hydrotreatment are shown in the table.
Таким образом, как видно из приведенных примеров, предлагаемый катализатор за счет своего химического состава и текстуры, обусловленных наличием в составе в заданных концентрациях бората алюминия Al3BO6 со структурой норбергита, представляющего собой частицы с размерами от 10 до 200 нм, характеризующиеся межплоскостными расстояниями 3.2 и 2.8 А, с углом между ними 53.8°, имеет высокую активность, значительно превосходящую активность катализатора-прототипа в гидроочистке углеводородного сырья.Thus, as can be seen from the above examples, the proposed catalyst due to its chemical composition and texture due to the presence in the composition in the given concentrations of aluminum borate Al 3 BO 6 with a norbergite structure, which is a particle with sizes from 10 to 200 nm, characterized by interplanar spacings 3.2 and 2.8 A, with an angle between them of 53.8 °, has a high activity that significantly exceeds the activity of the prototype catalyst in hydrotreating hydrocarbon feedstocks.
Claims (4)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016143886A RU2626398C1 (en) | 2016-11-09 | 2016-11-09 | Catalyst for hydrotreating hydrocarbon raw materials |
| EA201900237A EA037191B1 (en) | 2016-11-09 | 2017-10-25 | Catalyst for hydrotreatment of hydrocarbon feedstocks |
| PCT/RU2017/000778 WO2018088934A1 (en) | 2016-11-09 | 2017-10-25 | A catalyst for hydrotreatment of hydrocarbon feedstocks |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016143886A RU2626398C1 (en) | 2016-11-09 | 2016-11-09 | Catalyst for hydrotreating hydrocarbon raw materials |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2626398C1 true RU2626398C1 (en) | 2017-07-27 |
Family
ID=59495897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016143886A RU2626398C1 (en) | 2016-11-09 | 2016-11-09 | Catalyst for hydrotreating hydrocarbon raw materials |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA037191B1 (en) |
| RU (1) | RU2626398C1 (en) |
| WO (1) | WO2018088934A1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2663903C1 (en) * | 2017-09-25 | 2018-08-13 | Акционерное общество "Газпромнефть - Омский НПЗ" (АО "Газпромнефть - ОНПЗ") | Method of preparing catalyst for hydrotreating hydrocarbon feedstock |
| RU2663902C1 (en) * | 2017-09-25 | 2018-08-13 | Акционерное общество "Газпромнефть - Омский НПЗ" (АО "Газпромнефть - ОНПЗ") | Method for hydrofining hydrocarbon feedstock |
| RU2663904C1 (en) * | 2017-09-25 | 2018-08-13 | Акционерное общество "Газпромнефть - Омский НПЗ" (АО "Газпромнефть - ОНПЗ") | Catalyst for hydrotreating hydrocarbon feedstock |
| RU2687734C1 (en) * | 2018-12-17 | 2019-05-16 | Акционерное Общество "Газпромнефть - Московский Нпз" (Ао "Газпромнефть - Мнпз") | Method of catalytically cracking gasoline hydrotreating catalyst preparation |
| RU2724773C1 (en) * | 2020-01-17 | 2020-06-25 | Акционерное общество "Газпромнефть - Омский НПЗ" (АО "Газпромнефть - ОНПЗ") | Hydrofining catalyst for diesel fuel |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2688155C1 (en) * | 2018-12-17 | 2019-05-20 | Акционерное Общество "Газпромнефть - Московский Нпз" (Ао "Газпромнефть - Мнпз") | Hydrotreating method of catalytic cracking gasoline |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6174432B1 (en) * | 1995-12-18 | 2001-01-16 | Petroeum Energy Center | Hydrotreating catalyst for heavy hydrocarbon oil, process for producing the catalyst, and hydrotreating method using the same |
| RU2313392C1 (en) * | 2006-10-13 | 2007-12-27 | Институт Катализа Им. Г.К. Борескова Сибирского Отделения Российской Академии Наук | Diesel fraction hydrodesulfurization catalyst and a method for preparation thereof |
| RU2335457C2 (en) * | 2006-11-13 | 2008-10-10 | Институт Катализа Им. Г.К. Борескова Сибирского Отделения Российской Академии Наук | Method of aluminium hydroxide production with pseudoboehmite structure and aluminium gamma-oxide on its basis |
| RU2472585C1 (en) * | 2011-09-23 | 2013-01-20 | Учреждение Российской академии наук Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения РАН | Catalyst, method of producing support, method of producing catalyst and method of hydrofining hydrocarbon material |
| RU2534998C1 (en) * | 2013-09-27 | 2014-12-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук | Catalyst for hydropurification of hydrocarbon raw material |
| EP2979760A1 (en) * | 2013-03-25 | 2016-02-03 | Cosmo Oil Co., Ltd. | Hydrogenation desulfurization catalyst for diesel oil and hydrogenation treatment method for diesel oil |
-
2016
- 2016-11-09 RU RU2016143886A patent/RU2626398C1/en active
-
2017
- 2017-10-25 WO PCT/RU2017/000778 patent/WO2018088934A1/en not_active Ceased
- 2017-10-25 EA EA201900237A patent/EA037191B1/en unknown
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6174432B1 (en) * | 1995-12-18 | 2001-01-16 | Petroeum Energy Center | Hydrotreating catalyst for heavy hydrocarbon oil, process for producing the catalyst, and hydrotreating method using the same |
| RU2313392C1 (en) * | 2006-10-13 | 2007-12-27 | Институт Катализа Им. Г.К. Борескова Сибирского Отделения Российской Академии Наук | Diesel fraction hydrodesulfurization catalyst and a method for preparation thereof |
| RU2335457C2 (en) * | 2006-11-13 | 2008-10-10 | Институт Катализа Им. Г.К. Борескова Сибирского Отделения Российской Академии Наук | Method of aluminium hydroxide production with pseudoboehmite structure and aluminium gamma-oxide on its basis |
| RU2472585C1 (en) * | 2011-09-23 | 2013-01-20 | Учреждение Российской академии наук Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения РАН | Catalyst, method of producing support, method of producing catalyst and method of hydrofining hydrocarbon material |
| EP2979760A1 (en) * | 2013-03-25 | 2016-02-03 | Cosmo Oil Co., Ltd. | Hydrogenation desulfurization catalyst for diesel oil and hydrogenation treatment method for diesel oil |
| RU2534998C1 (en) * | 2013-09-27 | 2014-12-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук | Catalyst for hydropurification of hydrocarbon raw material |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2663903C1 (en) * | 2017-09-25 | 2018-08-13 | Акционерное общество "Газпромнефть - Омский НПЗ" (АО "Газпромнефть - ОНПЗ") | Method of preparing catalyst for hydrotreating hydrocarbon feedstock |
| RU2663902C1 (en) * | 2017-09-25 | 2018-08-13 | Акционерное общество "Газпромнефть - Омский НПЗ" (АО "Газпромнефть - ОНПЗ") | Method for hydrofining hydrocarbon feedstock |
| RU2663904C1 (en) * | 2017-09-25 | 2018-08-13 | Акционерное общество "Газпромнефть - Омский НПЗ" (АО "Газпромнефть - ОНПЗ") | Catalyst for hydrotreating hydrocarbon feedstock |
| WO2019059807A1 (en) * | 2017-09-25 | 2019-03-28 | Акционерное Общество "Газпромнефть-Омский Нпз" (Ао "Газпромнефть-Онпз") | Catalyst for hydrotreatment of hydrocarbon feedstocks |
| RU2687734C1 (en) * | 2018-12-17 | 2019-05-16 | Акционерное Общество "Газпромнефть - Московский Нпз" (Ао "Газпромнефть - Мнпз") | Method of catalytically cracking gasoline hydrotreating catalyst preparation |
| RU2724773C1 (en) * | 2020-01-17 | 2020-06-25 | Акционерное общество "Газпромнефть - Омский НПЗ" (АО "Газпромнефть - ОНПЗ") | Hydrofining catalyst for diesel fuel |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2018088934A1 (en) | 2018-05-17 |
| EA037191B1 (en) | 2021-02-17 |
| EA201900237A1 (en) | 2019-09-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2626398C1 (en) | Catalyst for hydrotreating hydrocarbon raw materials | |
| RU2689735C1 (en) | Hydrofining catalyst for diesel fuel | |
| RU2472585C1 (en) | Catalyst, method of producing support, method of producing catalyst and method of hydrofining hydrocarbon material | |
| RU2534998C1 (en) | Catalyst for hydropurification of hydrocarbon raw material | |
| RU2663904C1 (en) | Catalyst for hydrotreating hydrocarbon feedstock | |
| RU2738076C1 (en) | Method of preparing support for hydrotreating catalyst | |
| RU2626402C1 (en) | Method for preparing hydrotreatment catalyst of hydrocracking raw materials | |
| RU2629355C1 (en) | Production method of low sulfur diesel fuel | |
| RU2691065C1 (en) | Catalytic cracking gasoline hydrotreating catalyst | |
| RU2626399C1 (en) | Method of preparing catalyst of hydrocarbon raw material hydrotreatment | |
| RU2726634C1 (en) | Hydrofining catalyst for diesel fuel | |
| RU2663902C1 (en) | Method for hydrofining hydrocarbon feedstock | |
| RU2644563C1 (en) | Hydrocracking raw materials hydroprocessing catalyst | |
| RU2629358C1 (en) | Hydrocracking raw materials hydroprocessing catalyst | |
| RU2633967C1 (en) | Method of producing carrier for hydrotreating catalyst | |
| RU2626400C1 (en) | Method for producing low-sulfur catalytic cracking feedstock | |
| RU2692082C1 (en) | Protective layer catalyst for hydrofining of silicon-containing hydrocarbon material | |
| RU2726374C1 (en) | Method of preparing carrier for hydrotreating catalyst | |
| RU2701509C1 (en) | Method of preparing a diesel fuel hydrofining catalyst | |
| WO2019125207A1 (en) | Protective layer catalyst | |
| RU2732243C1 (en) | Method of preparing a diesel fuel hydrofining catalyst | |
| RU2724773C1 (en) | Hydrofining catalyst for diesel fuel | |
| RU2665486C1 (en) | Method for preparation of hydroprocessing catalyst of hydrocracking material | |
| RU2649384C1 (en) | Method of hydro-treatment of hydrocracking raw materials | |
| RU2693379C1 (en) | Method of preparing a protective layer catalyst for a hydrofining process of a silicon-containing hydrocarbon raw |