Мезопористый и макропористый катализатор на основе никеля, полученный совместным пластицированием и имеющий медианный диаметр макропор, превышающий 300 нм, и его применение при гидрировании углеводородов - RU2017100932A
Код документа: RU2017100932A
Формула
1. Катализатор, содержащий обожженную оксидную матрицу, состоящую преобладающим образом из оксида алюминия, и активную фазу, содержащую никель, причем активная фаза по меньшей мере частично совместным пластицированием введена в среду обожженной оксидной матрицы, состоящей преобладающим образом из оксида алюминия, при этом содержание никеля находится в интервале от 5 до 65 масс.% в расчете на этот элемент по отношению к общей массе катализатора, при этом активная фаза не содержит металл из группы VIB, частицы никеля имеют диаметр меньше 15 нм, а в катализаторе медианный диаметр мезопор находится в интервале от 8 до 25 нм, медианный диаметр макропор превышает 300 нм, объем мезопор, определенный ртутной порометрией, превышает или равен 0,30 мл/г, а общий объем пор, определенный ртутной порометрией, превышает или равен 0,34 мл/г.
2. Катализатор по п. 1, в котором объем макропор находится в интервале от 10 до 40% от общего объема пор.
3. Катализатор по п. 1 или 2, в котором содержание никеля находится в интервале от 10 до 34 масс.% в расчете на этот элемент по отношению к общей массе катализатора.
4. Катализатор по пп. 1-3, в котором микропоры отсутствуют.
5. Катализатор по пп. 1-4, в котором частицы никеля имеют диаметр в интервале от 1,5 до 12 нм.
6. Катализатор по пп. 1-5, в котором активную фазу полностью вводят совместным пластицированием.
7. Катализатор по пп. 1-5, в котором часть активной фазы наносят пропиткой на обожженную оксидную матрицу, состоящую преобладающим образом из оксида алюминия.
8. Способ получения катализатора по пп. 1-7, в который входят следующие стадии:
a) стадия перевода в водный раствор кислотного предшественника алюминия, выбранного из сульфата алюминия, хлорида алюминия и нитрата алюминия, при температуре в интервале от 20 до 90°C, при значении pH в интервале от 0,5 до 5 в течение промежутка времени от 2 до 60 минут;
b) стадия регулирования значения pH прибавлением к суспензии, полученной на стадии a), по меньшей мере одного основного предшественника, выбранного из алюмината натрия, алюмината калия, аммиака, гидроксида натрия и гидроксида калия, при температуре в интервале от 20 до 90°C, при значении pH в интервале от 7 до 10 в течение промежутка времени от 5 до 30 минут;
c) стадия соосаждения суспензии, полученной на выходе стадии b), прибавлением к суспензии по меньшей мере одного основного предшественника, выбранного из алюмината натрия, алюмината калия, аммиака, гидроксида натрия и гидроксида калия, и по меньшей мере одного кислотного предшественника, выбранного из сульфата алюминия, хлорида алюминия, нитрата алюминия, серной кислоты, соляной кислоты и азотной кислоты, причем по меньшей мере один из основных или кислотных предшественников содержит алюминий, при этом относительный расход основных или кислотных предшественников выбирают с целью получения значения pH реакционной смеси в интервале от 7 до 10, а расход основного или кислотного предшественников, содержащих алюминий, регулируют с целью получения конечной концентрации оксида алюминия в суспензии в интервале от 10 до 38 г/л;
d) стадия фильтрования суспензии, полученной на выходе стадии c) соосаждения, для получения геля оксида алюминия;
e) стадия сушки геля оксида алюминия, полученного на стадии d), для получения порошка;
f) стадия термической обработки порошка, полученного на выходе стадии e), при температуре в интервале от 500 до 1000°C необязательно в токе воздуха, содержащего до 60 об.% воды, в течение промежутка времени от 2 до 10 часов для получения обоженного пористого оксида алюминия;
g) стадия пластицирования обожженного пористого оксида алюминия, полученного на стадии f), с раствором, содержащим по меньшей мере один предшественник никеля, для получения пасты;
h) стадия формования полученной пасты;
i) стадия сушки сформованной пасты при температуре в интервале от 15°C до значения, меньшего 250°C, для получения сухого катализатора;
j) в случае необходимости стадия термической обработки сухого катализатора при температуре в интервале от 250 до 1000°C необязательно в присутствии воды.
9. Способ по п. 8, в котором осуществляют по меньшей мере одну стадию k) восстановительной обработки в присутствии газа-восстановителя после стадии i) или j) с целью получения катализатора, содержащего никель по меньшей мере частично в форме металла.
10. Способ по п. 9, в котором, осуществляют стадию пассивации l) соединением серы или соединением кислорода или CO2 перед стадией k) восстановительной обработки или после нее.
11. Способ по любому из пп. 8-10, в котором концентрация оксида алюминия в суспензии геля оксида алюминия, полученной на стадии c), находится в интервале от 13 до 35 г/л.
12. Способ по любому из пп. 8-11, в котором кислотный предшественник на стадиях от a) до c) выбирают из сульфата алюминия, хлорида алюминия и нитрата алюминия и в котором основный предшественник на стадиях от a) до c) выбирают из алюмината натрия и алюмината калия.
13. Способ гидрирования, в котором катализатор по любому из пп. 1-7 или катализатор, который может быть получен по любому из пп. 8-12, приводят в контакт в присутствии водорода с углеводородным сырьем, которое содержит полиненасыщенные и/или ароматические соединения, с целью получения по меньшей мере частично гидрированного потока.
14. Способ гидрирования по п. 13, в котором осуществляют селективное гидрирование при температуре в интервале от 0 до 500°C, при давлении в интервале от 0,1 до 20 МПа, с молярным соотношением "водород/полиненасыщенные соединения, подлежащие гидрированию" в интервале от 0,1 до 10 и при часовой объемной скорости в интервале от 0,1 до 200 ч-1 в случае жидкого исходного сырья и в интервале от 100 до 15000 ч-1 в случае газообразного потока исходного углеводородного сырья, содержащего полиненасыщенные соединения по меньшей мере с 2 атомами углерода в молекуле и имеющего конечную температуру кипения, меньшую или равную 250°C.
15. Способ гидрирования по п. 13, в котором осуществляют гидрирование ароматических соединений при температуре в интервале от 30 до 350°C, при давлении в интервале от 0,1 до 20 МПа, с молярным соотношением "водород/ароматические соединения, подлежащие гидрированию" в интервале от 0,1 до 10 и при часовой объемной скорости в интервале от 0,05 до 50 ч-1 исходного углеводородного сырья, содержащего ароматические соединения и имеющего конечную температуру кипения, меньшую или равную 650°C.
