Способ приготовления носителя для катализаторов конверсии жидких углеводородов

(ц 4789 б ОПИСАН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических(51) 11/О присоединением заявки 3 Чв сударственный комитет вета Министров СССР) Заявитель 4) СПОСОБ ПРИ ГОТОВЛ ЕН ИЯ НОСИТЕЛ ДЛЯ КАТАЛИЗАТОРОВ КОНВЕРСИИ ЖИДКИХ УГЛЕВОДОРОДОВИзобретение относится к области приготовления носителей для катализаторов.Известен способ приготовления носителя для катализаторов конверсии жидких углеводородов путем смешения исходных компонентов, включающих окись алюминия, грануляции полученной шихты, прокаливания и введения щелочного компонента пропиткой гранул в растворе углекислого калия или гидро- окиси калия.Носитель, приготовленный по известному способу, имеет недостаточную механическую прочность, которая снижается с 430 до 130 кг/см в процессе конверсии, а также подвержен значительному зауглероживанию.С целью приготовления носителя с высокой механической прочностью и предотвращения его зауглероживания предлагают в состав шихты вводить двуокись титана в количестве 0,5 - 5 вес. % и щелочной компонент в количестве 5 - 15 вес. /О и прокаливание вести при 1200 в 14 С,Образованию углерода способствует кислотность поверхности катализатора, которую обнаруживает, например, окись алюминия, используемая в качестве носителя. Добавление з катализатор щелочных соединений нейтрапизует кислотность их поверхности и подавляет процесс образования углерода.В качестве таких соединений используют соединения щелочных и щелочноземельных металлов. Но под воздействием среды и высоких температур окислы щелочных металлов постепенно выделяются из состава носителя, 5 что в конечном итоге приводит к.зауглероживанию и разрушению катализатора в реакционных аппаратах, Эффективность работы катализаторов, используемых в процессе конверсии высших углеводородов, главным обра зом, определяется их механической прочностью и продолжительностью удерживания промотора в составе контактной массы. По мере выноса промотора работа катализатора в реакционном аппарате ухудшается, в ре зультате отложения углерода в контактноймассе происходит разрушение гранул, что приводит к нарушению технологического режима и остановке агрегата.Поэтому основным признаком, характерпзу ющим качество промышленных катализаторовдля конверсии высших углеводородов, является возможно большее время удерживания промотирующего компонента в их составе, что в сочетании с высокой механической прочно стью гранул определяет продолжительностьпромышленной эксплуатации катализаторов.По предлагаемому способу носитель гого.вят путем смешения порошков гидроокиси алюминия, двуокиси титана, поташа или едко го калия и графита, таблетирования в виде471896 Механическая прочностьгранул катализатора, кг(см Катализатор ИсходныйПосле работы 5 10 Предлагаемыйпо примеру 1 по примеру 2 Известный 650 630 130 720 680 430 Предме г из о о р етени я Способ приготовления носитсля для катали заторов конверсии жидких углеводородов путем смешения исходных компонентов, включающих окись алюминия, грануляции полученной шихты, прокаливания и введения щелочного компонента, отличающийся тем, 55 что, с целью получения носителя с высокоймеханической прочностью и предотвращения его зауглероживания в процессе конверсии, в состав шихты вводят двуокись титана в ко личестве 0,5 - 5 вес. % и щелочной компонент 60 в количестве 5 - 15 вес. % и прокаливание ведут при 1200 в 14 С.Т, Никольская Корректоры; Т, фисенкои А. Дзесова Составитель Л. Белоус Редактор ЦНИИПИ Заказ 2220/1 Изд.1544 Тираж 782 Подписное Типография, пр. Сапунова, 2 кольцевидных гранул и высокотемпературного прокаливания.При прокаливании носителя при 1200 - 1400 С поташ разлагается до окиси калия, которая спекается с частью окиси алюминия в устойчивое соединение - алюминат калия (К 20 А 1203).Такое соединение щелочного металла практически не выделяется из состава носителя и обеспечивает устойчивый режим работы катализатора, приготовленного на его основе.Спекание поташа с гидроокисью алюминия происходит в стехиометрическом соотношении, остальное количество гидроокиси алюминия при обжиге превращается в окисел и является основным компонентом носителя.Двуокись титана ускоряет процесс образования алюмината калия, снижает температуру спекания, увеличивает механическую прочность носителя.П р и м е р 1. Тщательно смешивают 1,94 кг гидроокиси алюминия, 30 г двуокиси титана, 165 г поташа и 30 г графита. Шихту прессуют в виде кольцевидных изделий размером (0 ХсИН) 15 Х 7 Х 15 мм при удельном давлении 2000 кг/см. Прокалку носителя ведут при 1300 С в течение 6 - 8 час, причем в интервале температур 900 в 10 С носитель выдерживают 10 час. При этой температуре происходит разложение поташа; быстрый подъем температуры из-за бурного выделения СО из КяСОз приводит к разрушению гранул носителя. Общая продолжительность прокаливания носителя, включая подъем температуры до 900 С и от 1000 до 1300 С составляет 25 - 30 час.П р и м е р 2. К смеси 1,94 кг гидроокиси алюминия, 30 г двуокиси титана добавляют 360 мл раствора едкого калия плотностью 1,28 г/см,После перемешивания шихту высушивают 5 час при 120 С, измельчают, добавляют в нее 30 г графита и таблетируют. Дальнейшее приготовление носителя аналогично примеру 1.На основе носителей, приготовленных по примерам 1 и 2, приготовляют катализаторы путем пропитывания в растворе азотнокислых солей никеля и алюминия (по рецептуре и технологии катализатора ГИАП-З).Приготовленные образцы катализаторов подвергают испытанию на механическую прочность, которую определяют как для исходных образцов, так и после работы их в условиях паровой конверсии бензина в течение 200 час.Результаты испытания приведены в таблице.Данные таблицы показывают, что механическая прочность гранул катализаторов, приготовленных на предлагаемом носителе, достаточно высока и стабильна в процессе работы. 15 20 25 30 35 40 45 Сравнительные испытания активности катализаторов по предлагаемому способу и известного проводят в условиях паровой конверсии бензина прямой гонки с температурой конца кипения 178 С. Температура конверсии составляет 600 в 7 С, отношение пара к бензину 8,0 и 6,0, объемная скорость 1200 час-.На образцах катализатора по предлагаемому способу в интервале температур 650 - 700 С происходит 100%-ная конверсия бензина, содержание остаточного метана не превы. шает О,ба/ при 700 С.Степень превращения по метану составляет г 16 - 97%,Выход конвертированного газа 5,1 нл на 1 г исходного бензина, причем содержание Н, и СО составляет 73 - 74% и 8,0 - 8,5% соответственно.Содержание остаточного метана при конверсии бензина на известном катализаторе в аналогичных условиях равно 0,8 - 0,9%, степень превращения бензина 100%.При снижении соотношения пара и бензина до 6: 1 при работе на обоих катализаторах по предлагаемому способу несколько возрастает содержание остаточного метана в конвертированном газе (до 5 - 7 об.%) и наблюдается колебание непрореагированного бензина в количестве 2 - 3% от превращенного. Однако при всех приведенных режимах испытания образцов катализаторов по предлагаемому способу не обнаруживают выпадения углерода на его поверхности, закоксовывания контактов и разрушения гранул.