[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2714677C1 - Method of recovering activity of a zeolite-containing catalyst - Google Patents

Method of recovering activity of a zeolite-containing catalyst Download PDF

Info

Publication number
RU2714677C1
RU2714677C1 RU2019136292A RU2019136292A RU2714677C1 RU 2714677 C1 RU2714677 C1 RU 2714677C1 RU 2019136292 A RU2019136292 A RU 2019136292A RU 2019136292 A RU2019136292 A RU 2019136292A RU 2714677 C1 RU2714677 C1 RU 2714677C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalyst
hours
temperature
activity
zeolite
Prior art date
Application number
RU2019136292A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Павел Анатольевич Никульшин
Алёна Игоревна Гусева
Роман Эдуардович Болдушевский
Людмилка Александровна Красильникова
Юнир Азаматович Хамзин
Людмила Алексеевна Гуляева
Андрей Владимирович Клейменов
Дмитрий Олегович Кондрашев
Анна Вячеславовна Андреева
Дмитрий Валерьевич Храпов
Александр Павлович Кубарев
Руслан Валерьевич Есипенко
Original Assignee
Акционерное общество "Газпромнефть - Омский НПЗ" (АО "Газпромнефть-ОНПЗ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Газпромнефть - Омский НПЗ" (АО "Газпромнефть-ОНПЗ") filed Critical Акционерное общество "Газпромнефть - Омский НПЗ" (АО "Газпромнефть-ОНПЗ")
Priority to RU2019136292A priority Critical patent/RU2714677C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2714677C1 publication Critical patent/RU2714677C1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J38/00Regeneration or reactivation of catalysts, in general
    • B01J38/02Heat treatment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J38/00Regeneration or reactivation of catalysts, in general
    • B01J38/04Gas or vapour treating; Treating by using liquids vaporisable upon contacting spent catalyst
    • B01J38/12Treating with free oxygen-containing gas
    • B01J38/30Treating with free oxygen-containing gas in gaseous suspension, e.g. fluidised bed
    • B01J38/34Treating with free oxygen-containing gas in gaseous suspension, e.g. fluidised bed with plural distinct serial combustion stages
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J38/00Regeneration or reactivation of catalysts, in general
    • B01J38/48Liquid treating or treating in liquid phase, e.g. dissolved or suspended
    • B01J38/50Liquid treating or treating in liquid phase, e.g. dissolved or suspended using organic liquids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J38/00Regeneration or reactivation of catalysts, in general
    • B01J38/48Liquid treating or treating in liquid phase, e.g. dissolved or suspended
    • B01J38/60Liquid treating or treating in liquid phase, e.g. dissolved or suspended using acids
    • B01J38/62Liquid treating or treating in liquid phase, e.g. dissolved or suspended using acids organic

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: invention relates to oil refining industry, particularly, to recovery of activity of zeolite-containing catalysts of iso-dewaxing of diesel fractions. Invention relates to a method of reducing activity of a deactivated catalyst of a hydroprocessing process, characterized in that the catalyst used is a catalyst for oxidation of diesel fuel, which contains oxides of nickel, molybdenum, copper, boron and / or phosphorus and aluminum, which is subjected to regeneration, including drying catalyst in nitrogen flow at temperature of 200–210 °C for 3 hours, subsequent treatment of catalyst in nitrogen flow at 310–320 °C for at least 8 hours, further treatment of catalyst in nitrogen-air medium with concentration of oxygen 2 % vol. at stepped rise of temperature to 470 °C with holding for not less than 15 hours at each temperature in range of 380–390, 410–420, 465–470 °C, characterized in that after regeneration zeolite-containing catalyst is reactivated by impregnation with aqueous solution of diethylene glycol (DEG), wherein DEG is taken in an amount providing a molar ratio (Ni + Mo) / DEG equal to 1/1, or a mixture of DEG and citric acid (LC) is used, wherein DEG and LC are taken in an amount which provides a molar ratio (Ni + Mo) / (50–70 wt% DEG + 50–30 wt% LC) equal to 1/1, after which the catalyst is held in an impregnating solution, kneaded and dried at temperature of 110 °C for at least 10 hours, followed by treatment of the catalyst at temperature 350 °C for 4 hours in air.
EFFECT: design of a method of recovering activity of a deactivated zeolite-containing catalyst for diesel iso-dewaxing with activity and selectivity at a level corresponding to a similar fresh catalyst.
1 cl, 2 ex

Description

Способ восстановления активности катализатора относится к нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к восстановлению активности цеолитсодержащих катализаторов изодепарафинизации дизельных фракций.The method of restoring the activity of the catalyst relates to the refining industry, in particular to restoring the activity of zeolite-containing catalysts for isodeparaffinization of diesel fractions.

Окислительное удаление серы и кокса с поверхности отработанного катализатора приводит к восстановлению активности до уровня 70-85%, применение дополнительной обработки окислительно регенерированных катализаторов химическими реагентами может способствовать увеличению степени восстановления активности до 95% и более. Для реализации этой стадии катализатор пропитывают водными или органическими растворами различных органических или неорганических соединений, выдерживают при определенной температуре, сушат и сульфидируют. Выбор метода восстановления активности катализатора зависит не только от достигнутого технического результата, но и от экономической целесообразности его реализации на конкретной площадке для отработанного в конкретных условиях катализатора.The oxidative removal of sulfur and coke from the surface of the spent catalyst leads to the restoration of activity to the level of 70-85%, the use of additional processing of oxidatively regenerated catalysts with chemical reagents can increase the degree of recovery of activity to 95% or more. To implement this stage, the catalyst is impregnated with aqueous or organic solutions of various organic or inorganic compounds, kept at a certain temperature, dried and sulfidized. The choice of a method for restoring catalyst activity depends not only on the achieved technical result, but also on the economic feasibility of its implementation at a specific site for the catalyst worked out under specific conditions.

Что касается цеолитсодержащих катализаторов депарафинизации / изодепарафинизации, принципы их реактивации аналогичны реактивации катализаторов гидроочистки, поскольку реактивация обеспечивает восстановление активной металлической фазы, присутствующей в катализаторах обоих процессов. Несмотря на это, реактивация таких катализаторов требует дополнительного контроля физико-химических характеристик, обусловленного, прежде всего, возможностью изменения при обработке хелатирующими агентами структуры цеолита - основного кислотного компонента катализатора.As for zeolite-containing dewaxing / isodeparaffinization catalysts, the principles of their reactivation are similar to the reactivation of hydrotreating catalysts, since reactivation provides the restoration of the active metal phase present in the catalysts of both processes. Despite this, the reactivation of such catalysts requires additional control of the physicochemical characteristics, primarily due to the possibility of changing the structure of the zeolite, the main acid component of the catalyst during treatment with chelating agents.

Известен способ регенерации дезактивированного катализатора гидроочистки углеводородного сырья, включающего в состав молибден, кобальт или никель, серу и носитель, по которому дезактивированный катализатор прокаливают при температуре не более 550°С в токе воздуха; далее пропитывают раствором лимонной кислоты в воде, или как минимум одном органическом растворителе, или в смеси воды и органических растворителей (в качестве органического растворителя используют спирты с одной или несколькими гидроксильными группами или их метиловые, или этиловые эфиры) и далее сушат на воздухе при температуре 50-220°С в течение 1-24 ч. Перед пропиткой прокаленный катализатор вакуумируют до остаточного давления не более 50 Торр. Способ позволяет восстановить активность катализаторов более чем на 99%. (Патент РФ №2484896, 09.04.2012).A known method of regeneration of a deactivated catalyst for hydrotreating hydrocarbon feedstock comprising molybdenum, cobalt or nickel, sulfur and a carrier, by which the deactivated catalyst is calcined at a temperature of not more than 550 ° C in an air stream; then impregnated with a solution of citric acid in water, or at least one organic solvent, or in a mixture of water and organic solvents (alcohols with one or more hydroxyl groups or their methyl or ethyl esters are used as an organic solvent) and then dried in air at a temperature 50-220 ° C for 1-24 hours. Before impregnation, the calcined catalyst is evacuated to a residual pressure of not more than 50 Torr. The method allows to restore the activity of the catalysts by more than 99%. (RF patent No. 2484896, 04/09/2012).

Недостатком способа является то, что представленные в патенте данные не позволяют выбрать оптимальный органический растворитель для приготовления пропиточного раствора для восстановления активности. Оценка восстановления активности для катализаторов по представленным примерам - от 99,6 до 100,6%, однако не указывается, для какой точки эксперимента проведен расчет, является ли это начальной активностью, сохраняется ли активность с течением времени. Соответственно, не представляется возможным сделать вывод о стабильности работы катализатора.The disadvantage of this method is that the data presented in the patent do not allow you to choose the optimal organic solvent for the preparation of an impregnating solution to restore activity. The estimation of the activity recovery for the catalysts according to the presented examples is from 99.6 to 100.6%, however, it is not indicated for which point of the experiment the calculation was carried out, is this the initial activity, is the activity maintained over time. Accordingly, it is not possible to conclude that the catalyst is stable.

Также известен способ регенерации катализатора гидроочистки дизельного топлива, включающего в состав молибден, кобальт, серу и носитель, в котором молибден и кобальт содержатся в катализаторе в форме смеси комплексных соединений Со(С6Н6О7), Н4[Мо4(C6H5O7)2O11], Н3[Со(ОН)6Mo6O18], сера содержится в форме сульфат-аниона SO4 2-. (Патент РФ №2622040, 22.08.2016).Also known is a method of regenerating a hydrotreatment catalyst for diesel fuel comprising molybdenum, cobalt, sulfur and a carrier in which molybdenum and cobalt are contained in the catalyst in the form of a mixture of complex compounds Co (C 6 H 6 O 7 ), H 4 [Mo 4 (C 6 H 5 O 7 ) 2 O 11 ], H 3 [Co (OH) 6 Mo 6 O 18 ], sulfur is contained in the form of the sulfate anion SO 4 2- . (RF patent No. 2622040, 08/22/2016).

Недостатки способа регенерации катализатора в патенте РФ №2622040 аналогичны указанным при анализе патента РФ №2484896, 09.04.2012.The disadvantages of the method of regeneration of the catalyst in the patent of the Russian Federation No. 2622040 are similar to those indicated in the analysis of the patent of the Russian Federation No. 2484896, 04/09/2012.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ регенерации дезактивированного катализатора гидроочистки, описанный в патенте РФ №2674157, 07.08.2018. По описанному способу дезактивированный катализатор прокаливают при температуре не более 650°С, далее контактируют с реактивирующим раствором, содержащим 0,55-2,7 моль/л лимонной кислоты в водном растворе, содержащем 10-20 масс. % бутилдигликоля и 10-20 масс. % диэтиленгликоля. Катализатор, выгруженный из пропитывателя непрерывным потоком, подается на сушку. В результате получают катализатор, имеющий объем пор 0,3-0,8 мл/г, удельную поверхность 150-280 м2/г, средний диаметр пор 6-15 нм, содержащий, мас. %: Со(C6H6O7) - 6,3-13,0; Н4[Мо4(C6H5O7)2O11] - 8,6-11,2; H3[Co(OH)6Mo6O18] - 6,2-7,7; Н6[P2Mo5O23] - 4,0-10,2; SO4 2- - 0,7-2,6; PO4 3- - 0,5-4,4; носитель - остальное. (Патент РФ 2674157, 07.08.2018).Closest to the proposed technical solution is a method of regenerating a deactivated hydrotreating catalyst described in the patent of the Russian Federation No. 2674157, 08/07/2018. According to the described method, the deactivated catalyst is calcined at a temperature of not more than 650 ° C, then contacted with a reactive solution containing 0.55-2.7 mol / l of citric acid in an aqueous solution containing 10-20 mass. % butyldiglycol and 10-20 wt. % diethylene glycol. The catalyst discharged from the impregnator in a continuous stream is fed to a dryer. The result is a catalyst having a pore volume of 0.3-0.8 ml / g, a specific surface area of 150-280 m 2 / g, an average pore diameter of 6-15 nm, containing, by weight. %: Co (C 6 H 6 O 7 ) - 6.3-13.0; H 4 [Mo 4 (C 6 H 5 O 7 ) 2 O 11 ] - 8.6-11.2; H 3 [Co (OH) 6 Mo 6 O 18 ] - 6.2-7.7; H 6 [P 2 Mo 5 O 23 ] - 4.0-10.2; SO 4 2- - 0.7-2.6; PO 4 3- - 0.5-4.4; the carrier is the rest. (RF patent 2674157, 08/07/2018).

Недостатком способа является высокая температура прокаливания дезактивированного катализатора, которая может достигать 650°С. При температуре выше 500°С, помимо удаления кокса, частично происходит испарение оксида молибдена, являющегося активным компонентом катализатора. Кроме того, высокие температуры регенерации приводят к образованию шпинелей и спеканию частиц металлов, что способствует снижению активности катализатора. Для прокалки при такой температуре в промышленных условиях потребуются дополнительные энергозатраты.The disadvantage of this method is the high calcination temperature of the deactivated catalyst, which can reach 650 ° C. At temperatures above 500 ° C, in addition to the removal of coke, partly the evaporation of molybdenum oxide, which is the active component of the catalyst, occurs. In addition, high regeneration temperatures lead to the formation of spinels and sintering of metal particles, which contributes to a decrease in catalyst activity. For calcination at this temperature under industrial conditions, additional energy is required.

Общим недостатком прототипа и других представленных патентов является то, что они описывают способ восстановления активности катализаторов гидроочистки, соответственно, не показана возможность их применения для восстановления активности катализаторов других гидропроцессов, в частности катализаторов изодепарафнизации, и информация о влиянии проводимых операций на цеолиты в составе катализаторов изодепарафинизации.A common disadvantage of the prototype and other patents presented is that they describe a method for restoring the activity of hydrotreating catalysts, respectively, their use for restoring the activity of catalysts of other hydroprocesses, in particular isodeparaffinization catalysts, and information on the effect of the operations on zeolites in the composition of isodeparaffinization catalysts are not shown .

Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа восстановления активности дезактивированного цеолитсодержащего катализатора изодепарафинизации дизельного топлива путем его окислительной регенерации или окислительной регенерации с последующей реактивацией пропиткой хелатирующими агентами, позволяющего осуществить получение низкозастывающего дизельного топлива с активностью и селективностью на уровне, соответствующем аналогичному свежему катализатору.The objective of the invention is to develop a method for restoring the activity of a deactivated zeolite-containing catalyst for the isodeparaffinization of diesel fuel by its oxidative regeneration or oxidative regeneration, followed by reactivation by impregnation with chelating agents, which makes it possible to obtain low-curing diesel fuel with activity and selectivity at a level corresponding to a similar fresh catalyst.

Для решения поставленной задачи предлагается способ восстановления активности дезактивированного катализатора процесса гидропереработки, который отличается тем, что в качестве катализатора используют катализатор процесса изодепарафинизации дизельного топлива, содержащий оксиды никеля, молибдена, меди, бора и/или фосфора и алюминия, который подвергают регенерации, включающей сушку катализатора в токе азота при температуре до 200-210°С в течение 3 часов, последующую обработку катализатора в токе азота при 310-320°С - в течение не менее 8 часов, дальнейшую обработку катализатора в азотно-воздушной среде с концентрацией кислорода 2% об. при ступенчатом подъеме температуры до 470°С с выдержкой не менее 15 часов при каждой из температур в интервале 380-390, 410-420, 465-470°С.To solve this problem, a method is proposed for restoring the activity of a deactivated catalyst for a hydroprocessing process, which is characterized in that the catalyst is a catalyst for the process of isodeparaffinization of diesel fuel containing oxides of nickel, molybdenum, copper, boron and / or phosphorus and aluminum, which is subjected to regeneration, including drying catalyst in a stream of nitrogen at temperatures up to 200-210 ° C for 3 hours, subsequent processing of the catalyst in a stream of nitrogen at 310-320 ° C for at least 8 hours , Further treating the catalyst in a nitrogen-air atmosphere having an oxygen concentration of 2%. with a stepwise rise in temperature to 470 ° C with a holding time of at least 15 hours at each of the temperatures in the range 380-390, 410-420, 465-470 ° C.

В случае необходимости после регенерации проводят реактивацию цеолитсодержащего катализатора пропиткой водным раствором диэтиленгликоля (ДЭГ), причем ДЭГ берут в количестве, обеспечивающем мольное соотношение (Ni+Mo) / ДЭГ, равное 1/1, либо используют смесь ДЭГ и лимонной кислоты (ЛК), причем ДЭГ и ЛК берут в количестве, обеспечивающем мольное соотношение (Ni+Mo) / (50-70% масс. ДЭГ + 50-30% масс. ЛК), равное 1/1, после чего катализатор выдерживают в пропиточном растворе, провяливают и сушат при температуре 110°С в течение не менее 10 часов, с последующей обработкой катализатора при температуре 350°С в течение 4 часов на воздухе.If necessary, after regeneration, the zeolite-containing catalyst is reactivated by impregnation with an aqueous solution of diethylene glycol (DEG), whereby DEG is taken in an amount providing a molar ratio of (Ni + Mo) / DEG equal to 1/1, or a mixture of DEG and citric acid (LC) is used, moreover, DEG and LA are taken in an amount that provides a molar ratio (Ni + Mo) / (50-70% by mass. DEG + 50-30% by mass of LC) equal to 1/1, after which the catalyst is kept in an impregnating solution, dried and dried at a temperature of 110 ° C for at least 10 hours, followed by processing mended catalyst at 350 ° C for 4 hours in air.

Таким образом, способ восстановления активности дезактивированного цеолитсодержащего катализатора изодепарафинизации дизельного топлива включает следующие стадии:Thus, a method of restoring the activity of a deactivated zeolite-containing catalyst for diesel isodeparaffinization involves the following steps:

- окислительную регенерацию дезактивированного катализатора,- oxidative regeneration of a deactivated catalyst,

- реактивацию регенерированного катализатора, включающую приготовление раствора органических агентов, пропитку и «созревание» регенерированного катализатора;- reactivation of the regenerated catalyst, including the preparation of a solution of organic agents, impregnation and "maturation" of the regenerated catalyst;

- термическую обработку реактивированного катализатора.- heat treatment of the reactivated catalyst.

1. Окислительная регенерация дезактивированного катализатора1. Oxidative regeneration of a deactivated catalyst

Включает этапы обработки в токе азота при температуре не выше 320°С, и 3 этапа обработки в азотно-воздушной среде с концентрацией кислорода 2% об. при конечной температуре в интервале 450-500°С. В интервале 450-500°С происходит достаточно полное удаление кокса, а также восстановление поверхности до 80% от поверхности свежего катализатора. Данный температурный интервал является оптимальным для регенерации цеолитсодержащих катализаторов.It includes processing steps in a stream of nitrogen at a temperature not exceeding 320 ° C, and 3 processing steps in a nitrogen-air medium with an oxygen concentration of 2% vol. at a final temperature in the range of 450-500 ° C. In the range of 450-500 ° C there is a fairly complete removal of coke, as well as the restoration of the surface to 80% of the surface of the fresh catalyst. This temperature range is optimal for the regeneration of zeolite-containing catalysts.

2. Приготовление раствора органических агентов, пропитка и «созревание» регенерированного катализатора2. Preparation of a solution of organic agents, impregnation and "maturation" of the regenerated catalyst

Для реактивации готовят водный раствор диэтиленгликоля (ДЭГ), который берут в количестве, обеспечивающем мольное соотношение (Ni+Mo) /ДЭГ, равное 1/1, либо используют смесь ДЭГ и лимонной кислоты (ЛК) в количестве, обеспечивающем мольное соотношение (Ni+Mo) / (50-70% масс. ДЭГ + 50-30% масс. ЛК), равное 1/1.For reactivation, an aqueous solution of diethylene glycol (DEG) is prepared, which is taken in an amount providing a molar ratio of (Ni + Mo) / DEG equal to 1/1, or a mixture of DEG and citric acid (LC) in an amount providing a molar ratio of (Ni + Mo) / (50-70% wt. DEG + 50-30% wt. LC), equal to 1/1.

Для этого берут объем воды, равный 70% от влагоемкости регенерированного катализатора изодепарафинизации, который требуется подвергнуть реактивации. Раствор перемешивают при температуре 70-80°С до полного растворения лимонной кислоты и доводят его объем дистиллированной водой до 100% от влагоемкости регенерированного катализатора.To do this, take a volume of water equal to 70% of the moisture capacity of the regenerated isodeparaffinization catalyst, which must be reactivated. The solution is stirred at a temperature of 70-80 ° C until the citric acid is completely dissolved and its volume is adjusted with distilled water to 100% of the moisture capacity of the regenerated catalyst.

Регенерированный катализатор изодепарафинизации сушат и заливают приготовленным раствором органических агентов и тщательно перемешивают, не разрушая гранулы в течение 5 минут. Оставляют катализатор в закрытом сосуде, обеспечивающем отсутствие испарения воды до полного поглощения регенерированным катализатором раствора органических реагентов.The regenerated isodeparaffinization catalyst is dried and poured with a prepared solution of organic agents and mixed thoroughly without destroying the granules for 5 minutes. Leave the catalyst in a closed vessel, ensuring the absence of evaporation of water until the regenerated catalyst completely absorbs the solution of organic reagents.

3. Термическая обработка реактивированного катализатора3. Heat treatment of reactivated catalyst

Влажный катализатор провяливают на воздухе при комнатной температуре в течение 12 часов. Затем подвергают сушке в режиме ступенчатого подъема температуры с выдержкой при температуре 110°С с возможной последующей прокалкой при температуре 350°С.The wet catalyst is dried in air at room temperature for 12 hours. Then subjected to drying in the mode of stepwise rise in temperature with exposure at a temperature of 110 ° C with possible subsequent calcination at a temperature of 350 ° C.

Предлагаемый способ восстановления активности никель-молибденового цеолитсодержащего катализатора изодепарафинизации позволяет получить катализатор с площадью поверхности не менее 210 кв. м/г, объемом мезопор не менее 0,19 мл/г, сохранением фазы цеолитов катализатора, содержанием сильных кислотных центров, определенных методом термопрограммируемой десорбции аммиака (ТПД NH3), не более 30%.The proposed method for restoring the activity of nickel-molybdenum zeolite-containing isodeparaffinization catalyst allows to obtain a catalyst with a surface area of at least 210 square meters. m / g, mesopore volume of not less than 0.19 ml / g, preservation of the catalyst zeolite phase, content of strong acid sites determined by the method of thermoprogrammed ammonia desorption (TPD NH 3 ), not more than 30%.

Степень восстановления активности такого катализатора - до 95% активности аналогичного свежего катализатора с прогнозом стабильной работы свыше 2 лет. Полученный катализатор обеспечивает селективность катализатора в целевых реакциях превращения длинноцепочечных н-алканов с получением дизельного топлива зимнего или арктического с предельной температурой фильтруемости не выше минус 38°С по ГОСТ 32511 или ГОСТ Р 55475. Способ реализуем с использованием недорогих, коммерчески доступных реагентов отечественного производства на основе простых технологических стадий.The degree of recovery of the activity of such a catalyst is up to 95% of the activity of a similar fresh catalyst with a forecast of stable operation over 2 years. The resulting catalyst provides catalyst selectivity in the target reactions of the conversion of long chain n-alkanes to produce winter or Arctic diesel fuel with a maximum filterability temperature of not higher than minus 38 ° C according to GOST 32511 or GOST R 55475. The method is implemented using inexpensive, commercially available reagents of domestic production on basis of simple technological stages.

Реализация предлагаемого способа иллюстрируется примерами.The implementation of the proposed method is illustrated by examples.

Пример 1Example 1

Восстановлению активности подвергают цеолитсодержащий никель-молибденовый катализатор, приготовленный соэкструзией по патенту RU №2662934, 31.07.2018, который эксплуатировался в течение 6 месяцев в процессе изодепарафинизации дизельных фракций. Катализатор содержит смесь высококремнеземных цеолитов, гидрирующие металлы - никель и молибден, промотор триоксид бора и связующее на основе гидрооксида алюминия.The activity recovery is subjected to a zeolite-containing nickel-molybdenum catalyst prepared by coextrusion according to RU patent No. 2662934, 07/31/2018, which was operated for 6 months in the process of isodeparaffinization of diesel fractions. The catalyst contains a mixture of high silica zeolites, hydrogenating metals - nickel and molybdenum, a boron trioxide promoter and a binder based on aluminum hydroxide.

Проводят окислительную регенерацию исходного дезактивированного катализатора по следующей схеме: сушка катализатора в токе азота при температуре до 200-210°С в течение 3 часов; регенерация в токе азота при 310-320°С в течение не менее 8 часов, регенерация в азотно-воздушной среде с концентрацией кислорода 2% об. со ступенчатым подъемом температуры до 470°С с выдержкой не менее 15 часов при каждой из температур в интервале 380-390, 410-420, 465-470°С.The oxidative regeneration of the initial deactivated catalyst is carried out according to the following scheme: drying the catalyst in a stream of nitrogen at a temperature of up to 200-210 ° C for 3 hours; regeneration in a stream of nitrogen at 310-320 ° C for at least 8 hours, regeneration in a nitrogen-air medium with an oxygen concentration of 2% vol. with a stepwise rise in temperature to 470 ° C with an exposure of at least 15 hours at each of the temperatures in the range 380-390, 410-420, 465-470 ° C.

Полученный катализатор имеет площадь поверхности 211 кв. м/г, что соответствует 80% площади поверхности аналогичного свежего катализатора (263 м2/г), объем мезопор 0,21 кв. м/г, доля сильных кислотных центров по ТПД NH3 - 25%, что незначительно больше, чем в свежем катализаторе (на 9%), что позволяет поддерживать селективность катализатора в целевых реакциях.The resulting catalyst has a surface area of 211 square meters. m / g, which corresponds to 80% of the surface area of a similar fresh catalyst (263 m 2 / g), the mesopore volume is 0.21 square meters. m / g, the proportion of strong acid sites in the NH 3 TPD is 25%, which is slightly higher than in the fresh catalyst (by 9%), which allows maintaining the selectivity of the catalyst in the target reactions.

При изодепарафинизации дизельной фракции 180-350°С, имеющей температуру помутнения минус 5°С, температуру застывания минус 14°С, при давлении 3,5 МПа, температуре 325°С получен нестабильный гидрогенизат с температурой застывания минус 56°С, из которого выделено целевое дизельное топливо с выходом 90,8% масс., с температурой вспышки выше 55°С, предельной температурой фильтруемости (ПТФ) минус 38°С, по остальным показателям соответствующее требованиям к дизельному топливу зимнему класса 3 по ГОСТ 32511-2013.During the isodeparaffinization of a diesel fraction 180-350 ° С, having a cloud point of minus 5 ° С, pour point minus 14 ° С, at a pressure of 3.5 MPa, temperature 325 ° С an unstable hydrogenate with a pour point of minus 56 ° С was obtained, from which target diesel fuel with a yield of 90.8% by mass, with a flash point above 55 ° C, a maximum filterability temperature (PTF) of minus 38 ° C, which, according to other indicators, meets the requirements for winter class 3 diesel fuel according to GOST 32511-2013.

Оценочное значение восстановления активности регенерированного в соответствии с приведенным примером никель-молибденового цеолитсодержащего катализатора, определенные на основе данных сравнения наблюдаемых констант скорости процесса изодепарафинизации с прогнозом на 720 суток пробега, составляет 86,4% активности свежего катализатора. Регенерированный катализатор может эксплуатироваться на установке изодепарафинизации с добавлением до 10-15% свежего катализатора, либо самостоятельно в случае, если реактор изодепарафинизации байпасируется в летний период.The estimated recovery value of the activity of the nickel-molybdenum zeolite-containing catalyst regenerated in accordance with the above example, determined on the basis of a comparison of the observed rate constants of the isodeparaffinization process with a forecast for 720 days of run, is 86.4% of the activity of the fresh catalyst. The regenerated catalyst can be operated at an isodeparaffinization unit with the addition of up to 10-15% of fresh catalyst, or on its own if the isodeparaffinization reactor is bypassed in the summer.

Пример 2Example 2

Дезактивированный цеолитсодержащий никель-молибденовый катализатор после окислительной регенерации по примеру 1 подвергали реактивации. Для этого готовили раствор лимонной кислоты (ЛК) и диэтиленгликоля (ДЭГ) в воде. Требуемый объем воды равен 70-80% от влагоемкости регенерированного катализатора, который требуется подвергнуть реактивации. ДЭГ и ЛК для приготовления смеси берут в равных количествах. ДЭГ + ЛК берут в количестве, обеспечивающем их мольное отношение к металлам в катализаторе (Ni+Mo), равное 1/1.The deactivated zeolite-containing nickel-molybdenum catalyst after the oxidative regeneration of Example 1 was reactivated. For this, a solution of citric acid (LC) and diethylene glycol (DEG) in water was prepared. The required volume of water is 70-80% of the moisture capacity of the regenerated catalyst, which must be reactivated. DEG and LC for the preparation of the mixture are taken in equal amounts. DEG + LC is taken in an amount that ensures their molar ratio to metals in the catalyst (Ni + Mo), equal to 1/1.

В воду добавляют ДЭГ, лимонную кислоту, раствор перемешивают при температуре 70-80°С до полного растворения лимонной кислоты и доводят его объем дистиллированной водой до 100% от влагоемкости регенерированного катализатора.DEG, citric acid is added to the water, the solution is stirred at a temperature of 70-80 ° C until the citric acid is completely dissolved and its volume is adjusted with distilled water to 100% of the moisture capacity of the regenerated catalyst.

Регенерированный катализатор изодепарафинизации сушат, если после регенерации он не был затарен в герметичную упаковку, вакуумируют до остаточного давления 5-10 мм рт.ст. и заливают приготовленным раствором органических агентов и тщательно перемешивают, не разрушая гранулы в течение 5 минут. Затем катализатор периодически перемешивают в закрытом сосуде, обеспечивающем отсутствие испарения воды, не разрушая гранулы, в котором оставляют до полного поглощения регенерированным катализатором раствора органических реагентов, но не менее 10 часов.The regenerated isodeparaffinization catalyst is dried, if after regeneration it was not packaged in a sealed package, vacuum to a residual pressure of 5-10 mm Hg and pour the prepared solution of organic agents and mix thoroughly without destroying the granules for 5 minutes. Then the catalyst is periodically mixed in a closed vessel, ensuring the absence of water evaporation, without destroying the granules, in which they leave the solution of organic reagents to be absorbed by the regenerated catalyst for at least 10 hours.

Влажный катализатор провяливают на воздухе при комнатной температуре в течение 12 часов. Затем подвергают сушке на воздухе в режиме ступенчатого подъема температуры:The wet catalyst is dried in air at room temperature for 12 hours. Then subjected to drying in air in the mode of stepwise rise in temperature:

- подъем до температуры 60°С (1°С/мин), выдержка в течение 2 часов;- rise to a temperature of 60 ° C (1 ° C / min), holding for 2 hours;

- подъем до температуры 80°С (1°С/мин), выдержка в течение 2 часов;- rise to a temperature of 80 ° C (1 ° C / min), holding for 2 hours;

- подъем до температуры 110°С (1°С/мин), выдержка в течение 10 часов;- rise to a temperature of 110 ° C (1 ° C / min), holding for 10 hours;

- подъем до температуры 350°С (1°С/мин), выдержка в течение 4 часов.- rise to a temperature of 350 ° C (1 ° C / min), holding for 4 hours.

Полученный катализатор имеет площадь поверхности 245 кв. м/г, что соответствует 93% площади поверхности аналогичного свежего катализатора (263 м2/г), объем мезопор 0,19 кв. м/г, площадь поверхности, имеющей диаметр пор 3,4-10 нм, (190 кв. м/г). Реактивированный в соответствии с представленным примером катализатор изодепарафинизации содержит кислотные центры средней силы, аналогично свежему катализатору, доля сильных кислотных центров по ТПД NH3 - 27%, что незначительно больше, чем в свежем катализаторе (на 11%), что позволяет поддерживать селективность катализатора в целевых реакциях. Методом рентгенофазового анализа установлено наличие фазы, относящейся к цеолиту, что свидетельствует о том, что цеолиты не разрушились в процессе реактивации органическими агентами.The resulting catalyst has a surface area of 245 square meters. m / g, which corresponds to 93% of the surface area of a similar fresh catalyst (263 m 2 / g), the mesopore volume of 0.19 square meters. m / g, surface area having a pore diameter of 3.4-10 nm, (190 sq. m / g). Reactivated in accordance with the presented example, the isodeparaffinization catalyst contains medium strength acidic centers, similar to a fresh catalyst, the proportion of strong acidic centers according to the NH 3 TPD is 27%, which is slightly higher than in a fresh catalyst (by 11%), which allows the catalyst selectivity to be maintained in targeted reactions. By the method of X-ray phase analysis, the presence of a phase related to the zeolite was established, which indicates that the zeolites were not destroyed during the reactivation by organic agents.

При изодепарафинизации дизельной фракции 180-350°С, имеющей температуру помутнения минус 5°С, температуру застывания минус 14°С, при давлении 3,5 МПа, температуре 325°С получен нестабильный гидрогенизат с температурой застывания минус 53°С, из которого выделено целевое дизельное топливо с выходом 92,1% масс., с температурой вспышки выше 55°С, предельной температурой фильтруемости (ПТФ) минус 38°С, по остальным показателям соответствующее требованиям к дизельному топливу зимнему класса 3 по ГОСТ 32511-2013. Арктическое дизельное топливо с ПТФ ниже минус 44°С получено при температуре процесса 335°С. Выход целевого дизельного топлива на реактивированном катализаторе выше, чем на регенерированном по примеру 1 (90,8% масс.), близок к выходу на свежем катализаторе (92,9% масс.).During the isodeparaffinization of a diesel fraction 180-350 ° С, having a cloud point of minus 5 ° С, pour point minus 14 ° С, at a pressure of 3.5 MPa, temperature 325 ° С, an unstable hydrogenate with a pour point of minus 53 ° С was obtained, from which target diesel fuel with a yield of 92.1% by mass, with a flash point above 55 ° C, a maximum filterability temperature (PTF) of minus 38 ° C, which, according to other indicators, meets the requirements for winter class 3 diesel fuel according to GOST 32511-2013. Arctic diesel fuel with PTF below minus 44 ° C was obtained at a process temperature of 335 ° C. The yield of the target diesel fuel on the reactivated catalyst is higher than on the regenerated one according to Example 1 (90.8% wt.), Close to the yield on the fresh catalyst (92.9% wt.).

Оценочное значение восстановления активности реактивированного в соответствии с приведенным примером никель-молибденового цеолитсодержащего катализатора, определенное на основе данных сравнения наблюдаемых констант скорости процесса изодепарафинизации с прогнозом на 720 суток пробега, составляет 94,6% активности свежего катализатора. Активность катализатора восстанавливается практически полностью, метод реактивации реализуем на основе простых технологических стадий с использованием недорогих, коммерчески доступных реагентов отечественного производства.The estimated recovery value of the activity of the nickel-molybdenum zeolite-containing catalyst reactivated in accordance with the given example, determined on the basis of a comparison of the observed rate constants of the isodeparaffinization process with a forecast for 720 days of run, is 94.6% of the activity of the fresh catalyst. The activity of the catalyst is restored almost completely, the reactivation method is implemented on the basis of simple technological stages using inexpensive, commercially available reagents of domestic production.

Claims (2)

1. Способ восстановления активности дезактивированного катализатора процесса гидропереработки, отличающийся тем, что в качестве катализатора используют катализатор процесса изодепарафинизации дизельного топлива, содержащий оксиды никеля, молибдена, меди, бора и/или фосфора и алюминия, который подвергают регенерации, включающей сушку катализатора в токе азота при температуре до 200-210°С в течение 3 часов, последующую обработку катализатора в токе азота при 310-320°С в течение не менее 8 часов, дальнейшую обработку катализатора в азотно-воздушной среде с концентрацией кислорода 2% об. при ступенчатом подъеме температуры до 470°С с выдержкой не менее 15 часов при каждой из температур в интервале 380-390, 410-420, 465-470°С.1. A method of restoring the activity of a deactivated catalyst for a hydroprocessing process, characterized in that the catalyst is a catalyst for the process of isodeparaffinization of diesel fuel containing oxides of nickel, molybdenum, copper, boron and / or phosphorus and aluminum, which is subjected to regeneration, including drying the catalyst in a stream of nitrogen at temperatures up to 200-210 ° C for 3 hours, subsequent processing of the catalyst in a stream of nitrogen at 310-320 ° C for at least 8 hours, further processing of the catalyst in nitrogen-air hydrochloric environment with an oxygen concentration of 2%. with a stepwise rise in temperature to 470 ° C with a holding time of at least 15 hours at each of the temperatures in the range 380-390, 410-420, 465-470 ° C. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после регенерации проводят реактивацию цеолитсодержащего катализатора пропиткой водным раствором диэтиленгликоля (ДЭГ), причем ДЭГ берут в количестве, обеспечивающем мольное соотношение (Ni+Mo) / ДЭГ, равное 1/1, либо используют смесь ДЭГ и лимонной кислоты (ЛК), причем ДЭГ и ЛК берут в количестве, обеспечивающем мольное соотношение (Ni+Mo) / (50-70% масс. ДЭГ + 50-30% масс. ЛК), равное 1/1, после чего катализатор выдерживают в пропиточном растворе, провяливают и сушат при температуре 110°С в течение не менее 10 часов, с последующей обработкой катализатора при температуре 350°С в течение 4 часов на воздухе.2. The method according to p. 1, characterized in that after regeneration, the zeolite-containing catalyst is reactivated by impregnation with an aqueous solution of diethylene glycol (DEG), whereby DEG is taken in an amount providing a molar ratio (Ni + Mo) / DEG equal to 1/1, or use a mixture of DEG and citric acid (LK), wherein DEG and LK are taken in an amount that provides a molar ratio (Ni + Mo) / (50-70% by mass of DEG + 50-30% by mass of LK) equal to 1/1, after whereupon the catalyst is kept in an impregnating solution, dried and dried at a temperature of 110 ° C for at least 10 hours, from the last blowing catalyst by treating at 350 ° C for 4 hours in air.
RU2019136292A 2019-11-11 2019-11-11 Method of recovering activity of a zeolite-containing catalyst RU2714677C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019136292A RU2714677C1 (en) 2019-11-11 2019-11-11 Method of recovering activity of a zeolite-containing catalyst

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019136292A RU2714677C1 (en) 2019-11-11 2019-11-11 Method of recovering activity of a zeolite-containing catalyst

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2714677C1 true RU2714677C1 (en) 2020-02-19

Family

ID=69625960

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019136292A RU2714677C1 (en) 2019-11-11 2019-11-11 Method of recovering activity of a zeolite-containing catalyst

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2714677C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2757365C1 (en) * 2020-09-18 2021-10-14 Публичное акционерное общество "Нефтяная компания "Роснефть" (ПАО "НК "Роснефть") Method for reactivation of a deactivated hydrotreatment catalyst

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001002092A1 (en) * 1999-07-05 2001-01-11 Akzo Nobel N.V. Process for regenerating and rejuvenating additive containing catalysts
DE59810556D1 (en) * 1997-06-06 2004-02-12 Basf Ag METHOD FOR REGENERATING A ZEOLITE CATALYST
RU2484896C1 (en) * 2012-04-09 2013-06-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук Regenerated catalyst for hydrofining hydrocarbon material, method of regenerating deactivated catalyst and process of hydrofining hydrocarbon material
RU2622040C1 (en) * 2016-08-22 2017-06-09 Акционерное общество "Газпромнефть - Омский НПЗ" (АО "Газпромнефть - ОНПЗ") Method of diesel fuel hydrocleaning
RU2674157C1 (en) * 2018-08-07 2018-12-05 Акционерное общество "Газпромнефть - Омский НПЗ" (АО "Газпромнефть - ОНПЗ") Method for regenerating deactivated catalyst for hydro-treating

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE59810556D1 (en) * 1997-06-06 2004-02-12 Basf Ag METHOD FOR REGENERATING A ZEOLITE CATALYST
WO2001002092A1 (en) * 1999-07-05 2001-01-11 Akzo Nobel N.V. Process for regenerating and rejuvenating additive containing catalysts
RU2484896C1 (en) * 2012-04-09 2013-06-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук Regenerated catalyst for hydrofining hydrocarbon material, method of regenerating deactivated catalyst and process of hydrofining hydrocarbon material
RU2622040C1 (en) * 2016-08-22 2017-06-09 Акционерное общество "Газпромнефть - Омский НПЗ" (АО "Газпромнефть - ОНПЗ") Method of diesel fuel hydrocleaning
RU2674157C1 (en) * 2018-08-07 2018-12-05 Акционерное общество "Газпромнефть - Омский НПЗ" (АО "Газпромнефть - ОНПЗ") Method for regenerating deactivated catalyst for hydro-treating

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2757365C1 (en) * 2020-09-18 2021-10-14 Публичное акционерное общество "Нефтяная компания "Роснефть" (ПАО "НК "Роснефть") Method for reactivation of a deactivated hydrotreatment catalyst

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2146171C1 (en) Catalytic system for catalytic hydrodesulfurization hydrodehydrogenation, reforming, hydrogenation - dehydrogenation and isomerization of hydrocarbon raw material; method of production, activation, regeneration and use
JP4156859B2 (en) Gas oil hydrotreating catalyst, method for producing the same, and gas oil hydrotreating method
CN102463127B (en) Regeneration and activation method for catalyst
US3271299A (en) Compositions containing stable aluminum phosphate gel and methods of using same
CN102099323B (en) The production method of oxyacetic acid
CN104117362B (en) A kind of catalyst and preparation method of raising NiMo diesel oil hydrofining catalyst hydrogenation activities
CN102294222A (en) Hydrocarbon oil desulfurization adsorbent and preparation method and application thereof
JP2929130B2 (en) Scavengers for removing arsenic and phosphorus in liquid hydrocarbons, their preparation and their use
CN108970628B (en) Preparation method of ebullated bed hydrotreating catalyst
RU2714677C1 (en) Method of recovering activity of a zeolite-containing catalyst
CN111151270B (en) Distillate oil hydrotreating catalyst and preparation method thereof
JP5825572B2 (en) Method for regenerating hydrotreating catalyst
CN105727978B (en) A kind of method for preparing catalyst for making ethylene from ethane oxidative dehydrogenation
CN109833890B (en) Residual oil hydrogenation catalyst and preparation thereof
CN100478423C (en) Selective hydrogenation desulfuration catalyst for catalytically cracking gasoline and its preparation method
CN107961773B (en) Hydrodesulfurization catalyst, preparation method thereof and preparation method of vulcanized hydrodesulfurization catalyst
JP2008272646A (en) Hydrogenation catalyst re-activation method and manufacturing method of hydrogenation catalyst
JP4047044B2 (en) Heavy oil hydrodesulfurization catalyst, method for producing the same, and hydrodesulfurization method for heavy oil
JP2556340B2 (en) Process for producing hydrogenated catalyst prepared from hydrogel and produced catalyst
JP2567260B2 (en) Method for producing hydrotreating catalyst from hydrogel
CN102294224A (en) Hydrocarbon oil desulfurization adsorbent and preparation method and application thereof
JP2008168257A (en) Hydrogenation catalyst, its manufacturing method, and hydrogenation treatment catalyst, its production method and hydrogenation treatment method of heavy oil
CN112717965B (en) Hydrogenation pretreatment catalyst, and preparation method and application thereof
CN110721738B (en) Hydrofining catalyst and preparation method and application thereof
CN112604709A (en) Hydrogenation catalyst for treating sulfur-containing waste gas and application thereof