Способ получения катализатора гидрокрекинга и гидроизомеризации

(51) 01 29/04 (2006.01) 01 23/10 (2006.01) 10 35/095 (2006.01) 07 5/27 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Способ получения катализатора гидрокрекинга и гидроизомеризации включает промывку раствором серной кислоты глины, ее пропитку растворами солей азотнокислого кобальта и аммония молибденовокислого, перемешивание с оксидом иттрия в количестве 1,5-2 от общей массы, сушку до образования пластичной массы, формование и карбонизацию сформованной массы в реакторе в среде пропана при температуре 780-800 С в течение 50-60 мин, при этом, перед карбонизацией и после,реактор продувают инертным газом. В результате реализации способа получают катализатор гидрокрекинга и гидроизомеризации,обладающий удельной поверхностью 145-147 м 2/г,пористостью 0,03-0,32 г/см 3, конверсией 75-100 и селективностью по изомерам 45-70 в течение 4850 часов его использования.(72) Мансуров Зулхаир Аймухаметович Танирбергенова Сандугаш Кудайбергеновна Жылыбаева Нуржамал Кыдырханкызы Наурзбаева Гулмира Мархабаевна Тажу Кайрат Темрхан Алия(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Институт проблем горения Комитета науки Министерства образования и науки Республики Казахстан(56) Предварительный патент РК 11946,16.09.2002(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ГИДРОКРЕКИНГА И ГИДРОИЗОМЕРИЗАЦИИ(57) Изобретение относится к способу получения катализатора гидрокрекинга и гидроизомеризации, а именно, катализаторов для получения легких высокооктановых компонентов бензина. Изобретение относится к способу получения катализатора гидрокрекинга и гидроизомеризации, а именно, катализаторов для получения легких высокооктановых компонентов бензина. Известен способ получения катализатора,включающий модифицирование его носителя гранулированного аморфно-кристаллического алюмосиликата с 10 и 30 мас.цеолита в декатионированной форме,путем пропитки раствором азотнокислого марганца в течение 24 часов, сушки при комнатной температуре 810 часов, при 110-120 С - 14-16 часов, прокаливанием на воздухе при 400 С, пропитки полученного носителя,модифицированного марганцем,раствором тетрааминхлорида палладия в течение 15 минут,сушки при комнатной температуре 8-10 часов, при 110-120 С - 1416 часов, прокаливанием на воздухе при 400 С. (А.с. 1015582, кл. С 07 С 5/27 С 10 35095, опубл. Бюл. 20 от 30.05.88) Недостатком известного способа является его длительность и использование дорогих компонентов в качестве носителя. Наиболее близким техническим решением к заявляемому является способ получения катализатора гидрокрекинга и гидроизомеризации, включающий модифицирование его носителя - порошка высококремнеземистого цеолита и оксида алюминия путем пропитки раствором солей азотнокислого лантана,азотнокислого кобальта,аммония молибденовокислого с последующей сушкой полученной гелеобразной массы на водяной бане при температуре 80-90 С до образования вязкой и липкой массы, гранулирование, сушку при комнатной температуре в течение 12-16 часов, сушку при температуре 110-120 С в течение 3 часов,прокаливание при температуре 150-500 С в течение 1-5 часов с последующим восстановлением в токе водорода при температуре 150-350 С.(Предварительный патент РК 11946, МПК С 10 35/095, С 07 С 5/27, опубл. бюл. 9 от 16.09.2002 г.) Недостатком известного способа является его длительность, использование дорогих компонентов в качестве носителя и модифицирующего раствора,повышенная энергоемкость, а также пониженная селективность. Задачей заявляемого технического решения является разработка упрощенного энергосберегающего способа получения катализатора гидрокрекинга и гидроизомеризации. Технический результат поставленной задачи состоит в повышении прочностных и каталитических характеристик получаемого катализатора, а также его стабильная активность при многократном использовании. Задача решается тем, что способ получения катализатора гидрокрекинга и гидроизомеризации включает промывку раствором серной кислоты глины, ее пропитку растворами солей азотнокислого кобальта и аммония молибденовокислого,перемешивание с оксидом иттрия в количестве 1,52 от общей массы, сушку до образования пластичной массы, формование и карбонизацию сформованной массы в реакторе в среде пропана при 2 температуре 780-800 С в течение 50-60 мин, при этом, перед карбонизацией и после, реактор продувают инертным газом. Существенным отличием заявляемого технического решения является то, что в качестве носителя используют глину, промытую раствором серной кислоты, перед сушкой пропитанный солями носитель перемешивают с оксидом иттрия, а сформованную массу подвергают карбонизации в реакторе в среде пропана при температуре 780800 С в течение 50-60 мин, при этом перед карбонизацией и после реактор продувают инертным газом. Использование глины в качестве носителя обосновано тем, что глина является природным сырьем и ее химическим составом. В глине присутствуют оксиды металлов, в том числе оксид железа, способствующий процессу карбонизации(зауглераживания). Глину промывают раствором серной кислоты для удаления оксидов щелочных металлов, увеличивая соотношение кремнезема и оксида алюминия к общей массе носителя, не исключая наличия оксида железа. Оксид иттрия вводят в пластичную массу глины,пропитанной растворами солей азотнокислого кобальта и аммония молибденовокислого, в качестве дополнительного модификатора носителя. Оксид иттрия оказывает положительное влияние на структурные свойства носителя - стабилизирует его дефектную структуру, устойчивую к воздействию высоких температур и обеспечивающую повышенные каталитические свойства получаемого катализатора, а также стабильную активность при многократном использовании. Количественное содержание оксида иттрия 1,5-2 подобрано экспериментально для достижения технического эффекта поставленной задачи. Модифицированный носитель после формования подвергают карбонизации в реакторе в среде пропана при температуре 780-800 С в течение 50- 60 мин. В процессе карбонизации в реакторе в среде пропана,иначе зауглераживания, получают аморфную структуру волокнистого углерода с частицами металла на концах, обеспечивающего повышенные каталитические свойства получаемого катализатора, а также повышенную прочность. Кроме того, процесс карбонизации сопровождается выделением газов,способствующим образованию пор в носителе, что повышает удельную поверхность катализатора и,следовательно,его каталитические свойства. Карбидный механизм образования углерода можно описать общей схемой Температура и время карбонизации подобраны экспериментально и являются необходимыми и достаточными для достижения технического эффекта поставленной задачи. Перед карбонизацией реактор продувают инертным газом для чистоты протекания химических реакций. По завершении карбонизации реактор продувают инертным газом для исключения обратимых реакций. Заявляемый способ получения катализатора гидрокрекинга и гидроизомеризации осуществляют следующим образом. Глину промывают раствором серной кислоты,пропитывают ее растворами солей азотнокислого кобальта и аммония молибденовокислого, затем перемешивают с оксидом иттрия в количестве 1,52 от общей массы и сушат до образования пластичной массы. Полученную пластичную массу формуют и помещают в реактор. Реактор первоначально продувают инертным газом, затем подают пропан и нагревают до температуры 780800 С в течение 50-60 мин. По завершении процесса карбонизации прекращают подачу пропана при и охлаждают инертным газом. В результате реализации способа получают катализатор гидрокрекинга и гидроизомеризации,обладающий удельной поверхностью 145-147 м 2/г,пористостью 0,03-0,32 г/см 3, конверсией 75-100 и селективностью по изомерам 45-70 в течение 4850 часов его использования. Пример 1 Сухую глину размалывают и просеивают через сито фракции 1-2 мм. Полученный порошок промывают серной кислотой, сушат заливают солью азотнокислого кобальта, затем солью аммония молибденовокислого до полного смачивания глины и вводят 2 порошка иттрия от общей массы. Полученную массу сушат до пластичного состояния, формуют через экструдер и помещают в реактор. Реактор первоначально продувают аргоном, затем подают пропан со скоростью 50 мл/мин и нагревают до температуры 780 С в течение 50 мин. По завершении процесса карбонизации прекращают подачу пропана и подают аргон. Полученный катализатор охлаждают до комнатной температуры в среде аргона. В результате реализации способа получают катализатор гидрокрекинга и гидроизомеризации,обладающий удельной поверхностью 145 м 2/г,пористостью 0,03 г/см 3, конверсией Н-пентан 7090 и селективностью по изомерам 47-61 в течение 50 часов его использования. В таблице 1-показаны результаты гидрокрекинга и гидроизомеризации н-пентана, н-гексана, ноктана,н-декана,н-ундекана при разных температурах реакции гидрокрекинга и гидроизомеризации, на катализаторе, полученном заявляемым способом при температуре карбонизации 780-800 С в течение 50-60 мин. Таблица 1 Температура реакции гидрокрекинга и гидроизомеризации,С 200 250 280 300 Н-пентан 70-75 72-78 75-81 78-82 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ получения катализатора гидрокрекинга и гидроизомеризации,включающий модифицирование его носителя - материала,содержащего кремнезем и оксид алюминия, путем пропитки растворами солей азотнокислого кобальта и аммония молибденовокислого, сушку до образования пластичной массы и формирование,отличающийся, тем что в качестве носителя используют глину, промытую раствором серной кислоты, перед сушкой пропитанной солями носитель перемешивают с оксидом иттрия в количестве 1,5-2 от общей массы,а сформированную массу подвергают карбонизации в реакторе в среде пропана при температуре 780800 С в течение 50-60 мин, при этом перед карбонизацией и после реактор продувают инертным газом.