NO854928L - Katalysator og femgangsmaate til fremstilling derav. - Google Patents

Katalysator og femgangsmaate til fremstilling derav.

Info

Publication number
NO854928L
NO854928L NO854928A NO854928A NO854928L NO 854928 L NO854928 L NO 854928L NO 854928 A NO854928 A NO 854928A NO 854928 A NO854928 A NO 854928A NO 854928 L NO854928 L NO 854928L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
catalyst
metal
group
ammoniacal
solution
Prior art date
Application number
NO854928A
Other languages
English (en)
Inventor
Willem Aart Van Leeuwen
Eduard Karel Poels
Leendert Hendrik Staal
Dirk Verzijl
Original Assignee
Unilever Nv
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
Priority claimed from NL8403739A external-priority patent/NL8403739A/nl
Application filed by Unilever Nv filed Critical Unilever Nv
Publication of NO854928L publication Critical patent/NO854928L/no

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
    • 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
    • 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
    • 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
    • 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
    • B01J23/883—Molybdenum and nickel
    • 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
    • B01J23/887—Molybdenum containing in addition other metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/8873—Zinc, cadmium or mercury
    • 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
    • B01J37/0236—Drying, e.g. preparing a suspension, adding a soluble salt and drying
    • 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
    • C10G49/00—Treatment of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen-generating compounds, not provided for in a single one of groups C10G45/02, C10G45/32, C10G45/44, C10G45/58 or C10G47/00
    • C10G49/02—Treatment of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen-generating compounds, not provided for in a single one of groups C10G45/02, C10G45/32, C10G45/44, C10G45/58 or C10G47/00 characterised by the catalyst used
    • C10G49/04—Treatment of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen-generating compounds, not provided for in a single one of groups C10G45/02, C10G45/32, C10G45/44, C10G45/58 or C10G47/00 characterised by the catalyst used containing nickel, cobalt, chromium, molybdenum, or tungsten metals, or compounds 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
    • 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

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)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

Denne patentsøknad angår en katalystor for hydrobehand1 ing av mineralolje og fraksjoner derav slik at oljen hydroavsvovles
( = HDS), hyd roden itrogeniseres (HDN) og/eller hydrogeneres (HYD), dvs. at organiske svovelforbindelser omdannes til hydrogensulfid, organiske nitrogenforbindelser omdannes til ammoniakk og umettede forbindelser omdannes til mettede forbindelser. Slike katalysatorer er også egnet for fjerning av oksygen og/eller metaller (henholdsvis HDO og HDM) og for hydrokrakking. Slike katalysatorer anvendes også ved bearbeidelse av syntetisk råolje ("syncrudes") og flytende kull.
Avhengig av den ønskede forbedring av mineraloljen (fraksjonen) er én eller flere av de hydrogenbehand1ingsreaksjoner som er nevnt ovenfor, ønskelig (for eksempel bare HDS eller HDS og HDN). Denne ønskede selektivitet ved hydrobehandlingsprosessen kan i en viss grad oppnåes ved at man velger de passende prosess-betingelser og ved at man velger en egnet katalysator.
Disse katalytiske omdannelser er industrielle operasjoner i stor målestokk til forbedring og raffinering av mineralolje-fraksjoner, og følgelig er det et behov for egnede katalysatorer med varierende se 1 ekt iviteter og høy aktivitet. Vanligvis anvendes det for dette formål kombinasjoner av metal 1 sul f ider fra gruppe VI B og gruppe VIII på en bærer. Som regel sulfideres disse katalysatorer in situ og tilbys og selges følgelig i en form som består av oksyder. Som bærermateriale anvendes det fortrinnsvis et overgangs-aluminiumoksyd, spesielt gamma-aluminiumoksyd.
Med betegnelsen overgangs-aluminiumoksyd skal forståes de mellomliggende former som oppnåes ved termisk dekomponering av aluminiumhydroksyd. Disse overgangs-aluminiumoksydtyper inneholder mindre enn 0,5 mol vann pr. mol Al^O-ir., avhengig av den temperatur opp til hvilken de er blitt behandlet. Velkjente overgangs-aluminiumoksydtyper er gamma, eta og chi (delvis krystallisert) såvel som kappa, theta og delta, idet de siste tre er bedre krystallisert enn de første tre. Aluminiumoksydtyper med et porevolum på 0,4-1,0 ml/g foretrekkes.
Noen ganger er det for spesielle anvendelser fordelaktig også å inkorporere en del (opp til 25 %, fortrinnsvis mindre enn 10 %) amorft og/eller krystallinsk aluminiums i 1ikat i bærer materialet. Som regel anvendes bærermaterialet som for-dannede partikler, dvs. som ekstrudat, småkuler, staver og lignende.
Mer spesielt anvendes det ofte kombinasjoner av kobolt eller nikkel på den ene side og molybden eller wolfram på den annen side, på formet bærermater ia1e som hovedsakelig består av overgangs-aluminiumoksyd .
Katalysatorer av denne type og fremstilling av dem er kjent fra teknikkens stand. Således nevner ålment tilgjengelig US-patentsøknad 4 399 G58 (Gulf Research) katalysatorer i hvilke aluminiumoksyd er impregnert med en ammoniakalsk oppløsning av nikkelsulfat og et molybdensa1t. Ifølge spalte 9, linjer 14-32, utføres impregnering med en ammoniakalsk oppløsning med pH 8,4 (i fravær av molybdatet ville pH ha vært ca. 10).
Britisk ålment tilgjengelig patentsøknad 1 368 795 (Pechiney-Saint Gobain) beskriver også lignende katalysatorer basert på en aluminiumholdig bærer som er impregnert med ammoniakalske nikkelnitrat-oppløsninger.
Likeledes beskriver britisk ålment tilgjengelig patentsøknad 1 408 760 (Shell Int. Research Min.) slike katalysatorer fremstilt ut fra en rekke bærermater ia1 er, med for eksempel for-tynnede ammoniakalske oppløsninger av molybdat og nikkel/kobolt-klorid, -karbonat eller -acetat. Nitrater er beskrevet i ammoniakalske (2-3 %) oppløsninger som viser en pH på mellom 6 og 7,5.
I tillegg kommer nederlandsk ålment tilgjengelig patent-søknad 8 303 538 (Nippon Oil), hvor det er beskrevet en ammoniakalsk oppløsning av et metallkarbonat, sammen med en organisk syre såsom vinsyre eller eplesyre ved en pH på mellom 8,5 og 10,0.
Endelig beskriver ålment tilgjengelig US-patentsøknad
3 810 830 (J. van Klinken et al, overdratt til Shell Int. Res. Mij) katalysatorer basert på en si 1 isiumdioksyd/aluminiumoksyd-hydrogel som er impregnert med metallkombinasjoner såsom nikkel og molybden, fortrinnsvis som karboksylater og aminkomplekser.
Det har nå vist seg at kobolt-molybden-katalysatoren er aktiv for HDS men knapp nok aktiv for HDN, mens den billigere nikkel-molybden-katalysator er aktiv for HDN men mindre aktiv for HDS sammenlignet med kobolt-molybden-katalysatoren. Nikkel- wolfram-katalysatoren er særlig aktiv for hydrogener ing av aromatiske forbindelser og videre moderat aktiv for HDS og HDN. Nikkel-molybden-katalysatoren anvendes også for dette formål.
Følgelig er det et behov for en katalysator, fortrinnsvis på basis av det billigere nikkel, som kombinerer en høy HDS med en høy HDN og høy aktivitet for hydrogener ing av aromatiske forbindelser. I denne forbindelse er det spesielt behov for katalysatorer med et lavt metal1 innhold, eller eventuelt "normalt" metal1 innhold, med forbedrede katalytiske egenskaper.
Det er nå blitt funnet at katalysatorer med en utmerket selektivitet og aktivitet kan fremstilles ved impregnering av formede aluminiumoksyd-partikler med en ammoniakalsk metallisk oppløsning med en spesielt høy pH-verdi, nemlig mellom 10,5 og 13, fortrinnsvis mellom 11,0 og 12,5, og etterfølgende inn-dampning av de impregnerte aluminiumoksyd-partik1 er til tørrhet, kalsinering og sulfidering.
Man har det inntrykk at de bedre egenskaper er forbundet med en meget fin dispersjon av den aktive fase og en minsket dannelse av et metall fra gruppe VIII, spesielt nikkelaluminat, hvilke metallaluminater er katalytisk inaktiv. Videre ville det ved den høyere pH-verdi kunne dannes polymert molybdat i mindre grad, hvilket således resulterer i at nikkel har mindre tendens til å skilles fra molybdenet.
Ved inndampningen av det impregnerte bærermateriale til tørrhet unnslipper ammoniakkgass, og som et resultat av dette faller pH. På teoretisk grunnlag vil man imidlertid vente at når det gjelder fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse faller denne sjelden til verdier på under 8,5-9,0.
Hvis det i den ammoniaka1 ske metalloppiøsning finnes betydelige mengder anioner av sterkere syrer, spesielt av sterke mineralsyrer såsom svovelsyre og salpetersyre, kan man vente at disse vil forårsake en viktig reduksjon av pH, ikke bare under inndampningen men allerede i utgangs-pH. Det er derfor å anbefale at impregneringsvæsken (i det foreliggende tilfelle den ammoniakalske metalloppiøsning) er fullstendig eller hvoedsakelig fri for anioner som stammer fra syrer sterkere enn karbonsyre og at den spesielt er fri for, eller hovedsakelig fri for, anioner av sterke mineralsyrer og fri for anioner som bindes sterkt til overgangsmetaller, såsom anioner av organiske syrer.
Det kan derfor fremstilles en ammoniakalsk metalloppiøsning ved at man oppløser findelt metall fra gruppe VIII i en opp-løsning av ammoniumkarbonat i ammoniakk og leder oksygen gjennom. Oppløsningen av ammoniumkarbonat i ammoniakk fremstilles bekvemt ved at man leder karbond ioksyd gjennom en oppløsning av ammoniakk. Den ammoniakalske meta11 opp10sning inneholder så hovedsakelig karbonat- og/eller hydroksylioner som anioner. Dette innbefatter hydroksykarbonat-i oner.
Alternativt kan den ammoniakalske metalloppløsning også fremstilles ved at man oppløser et metall fra gruppe VIII, mer spesielt nikkel/kobolt-karbonat, i konsentrert ammoniakk mens man koker under tilbakeløp og deretter tilsetter ammoniumkarbonat og/eller -karbamat. Ammonium-molybdatet/wo1 f ramatet eller en annen forbindelse fra gruppe VI tilsettes deretter, og resultatet blir en oppløsning med en pH på mellom 10,5 og 13,0.
Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en ny, ytterst aktiv katalysator med en godt dispergert aktiv fase. Disse katalysatorer er meget aktiv for hydro-avsvovling og hydrodenitrogenering, til og med når katalysatorene inneholder lave prosentandeler av metall(er).
Katalysatorene inneholder 0,5-20, fortrinnsvis 1-10 vekt%, beregnet på katalysatoren, av metallet fra gruppe VIII, og 2,5-60, fortrinnsvis 10-25 vekt% av metallet fra gruppe VI, mens forholdet mellom dem ligger mellom 40:1 og 1:5, fortrinnsvis mellom 1:1 og 1:13 (gruppe VIII:gruppe VI).
Den høye aktivitet står i forbindelse med den vel-disper-gerte aktive fase som reflekteres ved oksygenkjemisorpsjons-verdier på over 185 mikromol oksygen pr. gram katalysator (målt i den sulfiderte tilstand ifølge Applied Catalysis 17 (1985), 273-308, Elsevier Science Publ.). Fortrinnsvis er oksygen-kjemisorpsjonsverdiene i området mellom 200 og 300, og verdier mellom 240 og 270 er typisk. Den høye dispersjonsgrad reflekteres også ved BET-overflatearealdataene for katalysatorene i den oksydiske tilstand. Ut fra overfUtearealer bestemt for bæreren og den ferdige katalysator ble overflateareal-retensjonsfaktoren (RF) beregnet ifølge
Overflateareal-retensjonsfaktorene (RF) for katalysatorene ifølge den foreliggende oppfinnelse er mellom 105 og 120 (hvis ikke katalysatoren er PsOra-aktivert), hvilket angir at forløperen for den aktive fase er godt dispergert.
Det antas at anioner av mineralsyrer eller anioner som bindes sterkt til overgangsmetal1 (såsom organiske syrer), når disse er til stede i katalysatorfor 1øperen, påvirker dispersjonen av den aktive fase.
Det vil være klart at på denne måte vil det oppnåes en katalysator ifølge oppfinnelsen som er hovedsakelig fri for anioner som stammer fra sterkere syrer, spesielt fri for mineralsyrer.
Etter at bæreren er blitt impregnert minst én gang med oven-nevnte ammoniakalske oppløsning, tørkes den og kalsineres. Tørkingen finner vanligvis sted ved temperaturer på mellom 50 og 150<C>,C, hvoretter ka 1 s ine r ingen utføres ved en temperatur som vanligvis ligger på mellom 150 og 650<<::>>C. Katalysatoren i den form som således er oppnådd fra den fase som består av oksyder, er klar til å bringes på markedet.
Det er selvinnlysende at den opprinnelige form og egen-skapene hos bærermaterialet for størstedelen forblir det samme, men bearbeidelsen kan for eksempel påvirke porøsiteten.
Under impregneringen med oppløsninger av salter av metaller fra gruppe VI og gruppe VIII i ammoniakk, men også etter dette eller før dette, kan én eller flere aktivatorer inkorporeres i katalysatoren. Egnede aktivatorer (1-10 vekt%) er for eksempel kalsiumoksyd, sinkoksyd, bariumoksyd og P^Ora.
Før katalysatoren anvendes bør den først sulfideres. Denne sulfidering kan finne sted ved at man bringer katalysatoren i kontakt med en svovelholdig forbindelse, for eksempel hydrogen blandet med hydrogensulfid, karbondisulfid eller et merkaptan. Dette kan passende utføres in situ, noen ganger med svovelholdig mineralolje. Okydet omdannes derved fullstendig eller hovedsakelig til sulfid. Etter at katalysatoren er blitt sulfidert, er den klar for anvendelse.
Hydrogenbehandlingen ifølge oppfinnelsen finner sted med en katalysator såsom beskrevet ovenfor, avhengig av mineraloljen (fraksjonen) og katalysatoren såvel som av de ønskede omdannelser (HDS, HDN, HDO, HYD, HDM) som utføres under meget ulike betingelser .
Totaltrykket (hovedsakelig hydrogentrykket) kan variere mellom lO-lO^Pa og 300 • lO^Pa ; hydr ogen / o 1 je ( f raks jons )-forholdt mellom 1 og 2500 m3/m<3>; reaksjons temperaturen varierer mellom 100 og SOO^C.
Katalysatorens egenskaper bestemmes i den foreliggende oppfinnelse ifølge standard-testmetoder som er beskrevet nedenfor.
Testmetode: Bestemmelse av katalytisk aktivitet. Katalysa-torers hydrogenolyti ske aktivitet bestemmes på basis av den kata lytiske omdannelse av organiske svovel- og nitrogenforbindelser med hydrogen, under hvilken hydrogensulfid (H^S) og ammoniakk (NH3) dannes, sammen med hydrokarboner.
Hydrogeneringsaktiviteten hos katalysatorer bestemmes på basis av den katalyserte hydrogener ing av cykloheksen.
Testen utføres i en oppvarmet rørformet reaktor med en indre diameter på 12 mm, forsynt med en termoelementbrønn med 5 temperaturavlesninger, hvorav 3 anvendes for måling av temperaturen ved toppen, i midten og ved bunnen av katalysatorsj iktet.
Et syntetisk utgangsmater ia1e bestående av 5 % tiofen, 1,6 % pyridin, (eventuelt) 5 % cykloheksen og toluen (resten opp til 100 %) sirkuleres ved konstant hastighet, passerer en for-oppvarmnings-spi ral hvorved temperaturen heves til den angitte reaksjons temperatur, og ledes deretter sammen med hydrogen over katalysator-sjiktet. Alternativt kan en minera1o1jefraksjon anvendes som råstoff.
Katalysatorsjiktet består av 3 g malte og siktede katalysator-partik1 er med en partikke 1diameter på mellom 0,25 og 1,0 mm, på hvilket et sjikt av 6 g silisiumkarbid er blitt påført. Silisiumkarbidet, som har en partikke1s10rre 1sesforde 1 ing som er identisk med katalysatorens partikke1s10rre1sesforde1 ing, tjener som for-oppvarmningssone og tilveiebringer god blanding av utgangsmaterialet med hydrogen. Katalysatoren sulfideres med 10 % H2S i H^> før reaksjonen startes. Sul f ider ings- og tes tbet inge 1-sene er oppført i tabell 2.
Reaksjonsproduktet analyseres kontinuerlig under driften ved gl c-teknikker.
En katalysators katalytiske aktivitet bestemmes 12 timer etter starting av testen på basis av hydroavsvovlingen av tiofen ved 325<C>,C og uttrykkes ifølge:
C<c,>tio = t i of enkonsent ras jon i utgangsmater ialet .
Ctio = tiofenkonsentrasjon i reaksjonsproduktet.
Aktiviteten hos en katalysator ved hydrodenitrogenering av pyridin ble bestemt 20 timer etter start av forsøket ved 375<c:>,C og ut t rykt ifølge:
C<c:>>pyr = pyr id inkonsent ras jon i utgangsmaterialet.
Cpyr = pyr idinkonsenLras jon i reaksjonsproduktet.
Cpip = piper idinkonsentras jon i reaksjonsproduktet.
Hydrogeneringsaktiviteten overfor cykloheksen er uttrykt på en måte identisk med den som er beskrevet ovenfor for den hydrogenolyti ske aktivitet overfor tiofen og pyridin.
For hydrogenolyse og hydrogener ing er den relative aktivitet uttrykt med hensyn til en referansekatalysator ifølge:
RWA = relat iv-vekt-aktivi tet.
Cr"'f tio = t i of enkonsent ras jon i reaks jonsb 1 and ingen for
ref eransekatalysatoren.
C<r>"<f>pyr, C^^ pip, C"B*'f cyk 1 oheks = som ovenfor, men for pyridin,
piperidin og cykloheksen.
k = reaksjonshastighetskonstant.
k<1>"™'<*>= reaks jonshas t i ghetkons tant for ref eransekatalysator .
Ved hydrogenbehand1 ing av minera1o1jefraks joner, for eksempel sirku1eringso1je ("light cycle oil") og/eller lett gass-olje) beregnes RWA, idet man går ut fra pseudo-høyereordens-kinetikk (n er minst 1) under anvendelse av følgende ligning:
hvor Cs = svovelinnhold i produktet
Cs<*::>>= svovelinnhold i utgangsmater ial et
n = reaksjonens orden
En analog ligning gjelder for beregning av RWA for HDN. RWA kan beregnes som følger:
hvor RVA = rel at iv-volum-aktivi tet i %
BD = egenvekt ("Bulk Density") i kg/l
Sul f ideringsfremgangsmåten for katalysatorene ved hydrogen-behandling av realistiske råstoffer er den samme som beskrevet i tabell 2. Testbetinge 1 ser for NiMo- og CoMo-katalysatorer er oppført i henholdsvis tabeller 3 og 4.
Som referansekatalysator anvendes to hyppig anvendte industrielle katalysatorer med følgende metal1 innhold:
Oppfinnelsen vil nå bli illustrert på basis av følgende eksempler.
Eksempel I
A. Fremstilling av ammoniakalsk Ni- opp 1øsning
NiCOa: - 49 % Ni (450 g) ble oppløst sammen med ammoniumkarbamat i 2 liter 25 % ammoniakk ved at blandingen ble omrørt i 3 timer ved 50<c:>,C under tilbakeløp av ammoniakk. Denne oppløsning har en pH på 12,1 og inneholder 0,1347 g NiO/ml.
B. Fremstilling av katalysator I
80 g av et for-dannet aluminiumoksyd (indre overflateareal 270 nr<*>/g, porevolum 0,7 ml/g, 1,6 mm ekstrudat) ble impregnert med en oppløsning bestående av: 25 ml av den ammoniakalske nikke 1opp 1øsning fra eksempel I A. 23,6 g (NR-*) 6M07O2* ■ 4H^0, supplert med vann til 120 ml. 60 ml av denne oppløsning ble absorbert av katalysatorbæreren. Katalysatoren ble tørket ved 120,<::>'C og deretter kalsinert, idet temperaturen ble øket med 5^'C pr. minutt opp til 450c:'C og ble deretter holdt12 timer ved 450,<::>,C.
Den ferdige katalysator I inneholdt 1,8 % NiO og 10,8 % M0O3 .
Eksempel I I
A. Fremstilling av ammoniakalsk Ni- oppiøsning
Fremstilling av en ammoniakalsk nikke1 opp 10sning ved opp-løsning av findelt nikkelpulver (200 g med en gjennomsnittlig partikke1s10 r re1 se på 50 um) i 6,3 1 vandig ammoniakk/ammoniumbikarbonat med et molforhold mellom NH*iHC03og Ni på 2 og et molforhold mellom NH3 og Ni på 7.
Ved SO^C ble 80 1 luft injisert under avkjøling i 8 timer. Denne oppløsning har en pH på 10,8 og et nikkel innhold på
0,0402 g NiO/ml.
B. Fremstilling av katalysator II
20 g av en for-dannet bærer (indre overflateareal 260 i<3>/g, porevolum 0,7 ml/g, 1,5 mm ekstrudat) ble impregnert med en opp-løsning bestående av: 70 g (NHii.) 4.MO7024 • 4H^0
3,3 ml 25 % ammoniakkoppløsning
i 2 4,7 ml avminerali sert vann.
14 ml av denne oppløsning ble absorbert av katalysatorbæreren. Den impregnerte bærer ble tørket i en strøm av luft ved 75C'C i én natt. Deretter ble katalysatorbæreren som var impregnert med molybdenoksyd, impregnert med den ammoniakalske nikkel-oppløsning ifølge eksempel II A. Katalysatoren ble tørket i en strøm av luft ved 75^'C i én natt og deretter kalsinert som i eksempel I.
Den ferdige katalysator II inneholdt 1,7 % NiO og 12,1 % Mo03 .
Eksempel III
Fremgangsmåten ifølge eksempel I ble fulgt; imidlertid ble impregneringen utført med en oppløsning som besto av: 86 ml av den ammoniakalske nikke 1 opp10sning fra eksempel I A 54,4 g (NR*,. )6Mo7024 • 4H;C0, supplert med vann til 140 ml.
Den ferdige katalysator III inneholdt 4,9 % NiO og 20,2 % M0O3 .
Eksempel IV
Fremstilling av en ammoniakalsk koboltoppiøsning.
Basisk kobo1t-karbonat (Co2(OH)2CO3■nH^O; 45,5 % Co), 77 g, og ammoniumkarbamat, 164 g, i 500 ml 25 % ammoniakk ble oppvarmet i 3 timer til 45^'C under tilbakeløp av ammoniakk. Deretter ble 15 g ammoniumbikarbonat tilsatt og blandingen ble omrørt i
16 timer ved 45<c:>,C under tilbakeløp av ammoniakk.
Denne oppløsning har en pH på 12 og inneholder 0,081 g CoO pr. ml. 80 g av en for-dannet aluminiumoksydbærer (indre overflateareal 260 m<3>/g, porevolum 0,7 ml/g, 1,6 mm ekstrudater) ble impregnert med en oppløsning bestående av:
46,8 ml av den ammoniakalske kobo1 topp10sning
17,6 g (NH*) 6M0-/O24 • 4H^:0 supplert med vann til 120 ml.
Under impregneringen ble 65 ml av denne oppløsning absorbert av katalysatorbæreren.
Katalysatoren ble tørket i én natt ved 120<c:>'C og deretter kalsinert, idet temperaturen ble øket med 5<C>,C pr. minutt opp til 500<*>^ og ble deretter holdt i 2 timer ved 500,<::>,C.
Den ferdige katalysator IV inneholdt 2,3 % CoO og 8,6 % M0O3- .
Eksempler V- VII I
Katalysatorene I-IV ble testet ifølge den testmetode som er beskrevet ovenfor. Resultatene er oppført i tabellen nedenfor.
Eksempel IX
100 g av en formet aluminiumoksydbærer (indre overflateareal 250 m^/g, porevolum 0,64 ml/g, 1,5 mm ekstrudater) ble impregnert med 4,9 g basisk sinkkarbonat (Zn(OH)SCO3> oppløst i 70 ml av en 25 % ammoniakalsk oppløsning i vann (pH = 12). Etter at over-skuddet av væske var blitt filtrert fra viste det seg at 55 ml av oppløsningen var blitt absorbert. Den impregnerte katalysatorbærer ble tørket i 16 timer ved 120'-'C og kalsinert i 2 timer ved 400^'C (oppvarmningshastighet 5c:,C/min . ) . Sinkinnholdet var nå 2,65 vekt% ZnO. 35 g av den impregnerte og kalsinerte bærer ble nå impregnert med 19,3 ml av en nikkelkompleks-holdig oppløsning som var blitt fremstilt som beskrevet i eksempel I A (0,1248 g NiO/rnl), supplert med avmineralisert vann opp til 45 ml og med 11,8 g ammoniumheptamolybdat oppløst i dette. 33 ml av denne oppløsning ble absorbert av den for-behandlede katalysatorbærer.
Etter tørking i 16 timer ved 75^'C og kalsinering i 2 timer ved 400C,C (oppvarmningshastighet 5<c>,C/min.), inneholdt den ferdige katalysator V 4,0 % NiO, 16,1 % Mo03og 2,1 % ZnO.
De aktiviteter som ble oppnådd ved den ovenfor beskrevne testmetode, var i forhold til ref. A: RWA (HDS) 185 % ; RWA (HDN) 160 %; RWA (HYD) 170 % (se også de betingelser som er angitt i eksempler V-VII I) .
Eksempler X- XIX
Ved fremgangsmåter som er beskrevet i eksempel I ble katalysatorer VI-XV fremstilt under anvendelse av forskjellige relative mengder metal 1 forbinde1 ser.
Katalysatorene VI-XV ble testet ifølge de testmetoder som er beskrevet i tabeller 3 og 4. Resultatene er oppført i tabell 6.

Claims (12)

1. Fremgangsmåte til fremstilling av en katalysator som innehoooolder et metall fra gruppe VIII og et metall fra gruppe VI (B) såvel som et bærermateriale, hvor man impregnerer formede partikler inneholdende overgangs-aluminiumoksyd med en ammoniakalsk oppløsning som inneholder disse metaller, deretter inndamper man til tørrhet, kalsinerer og sulfiderer, karakterisert ved at formede partikler impreg-neres med en ammoniakalsk metalloppiøsning som har en begynne 1ses-pH på mellom 10,5 og 13, fortrinnsvis mellom 11,0 og 12,5.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den ammoniakalske metal 1opp 1øsning som impregneringen utføres med, ikke inneholder noen anioner som stammer fra sterke mineral syrer.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at den ammoniakalske metalloppløsning hovedsakelig inneholder karbonat- og/eller hydroksylioner som anioner.
4. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 1-3, karakterisert ved at metallet fra gruppe VIII er nikke 1.
5. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 1-3, karakterisert ved at metallet fra gruppe VIII er kobolt.
6. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 1-5, karakterisert ved at metallet fra gruppe VI (B) er molybden.
7. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 1-5, karakterisert ved at metallet fra gruppe VI (B) er wolfram.
8. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at den ammoniakalske oppløsning inneholder metallioner fra gruppe VIII og gruppe VI (B) i et vektforhold på 40:1 og 1:5.
9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at vektforhoIdet mellom metallionene fra gruppe VIII og gruppe VI (B) er mellom 1:1 og 1:3.
10. Katalysator som inneholder et oksyd og/eller sulfid som stammer fra et metall i gruppe VI (B) og et oksyd og/eller sulfid som stammer fra et metall i gruppe VIII og et overgangs-aluminiumoksyd, karakterisert ved at katalysatoren har en oksygenkjemisorpsjonsaktivitet på minst 185 mikromol oksygen pr. gram katalysator.
11. Katalysator ifølge krav 10, karakterisert ved at katalysatoren er praktisk talt fri for anioner som stammer fra sterke mineral syrer.
12. Hyd rogenbehand1ings-fremgangsmåte for mineralolje, karakterisert ved at det anvendes en katalysator ifølge krav 10 eller 11.
NO854928A 1984-12-07 1985-12-06 Katalysator og femgangsmaate til fremstilling derav. NO854928L (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8403739A NL8403739A (nl) 1984-12-07 1984-12-07 Katalysator geschikt voor het ontzwavelen en de bereiding van deze katalysator.
NL8501945A NL8501945A (nl) 1984-12-07 1985-07-08 Katalysator geschikt voor het ontzwavelen en de bereiding van deze katalysator.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO854928L true NO854928L (no) 1986-06-09

Family

ID=26645999

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO854928A NO854928L (no) 1984-12-07 1985-12-06 Katalysator og femgangsmaate til fremstilling derav.

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4665048A (no)
EP (1) EP0184268A1 (no)
AU (1) AU5101185A (no)
DK (1) DK566785A (no)
NL (1) NL8501945A (no)
NO (1) NO854928L (no)
WO (1) WO1986003428A1 (no)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4820676A (en) * 1987-03-11 1989-04-11 Phillips Petroleum Company Treated alumina material for fixed hydrofining beds and process for its preparation
GB9415554D0 (en) * 1994-08-02 1994-09-21 Unilever Plc Cobalt on alumina catalysts
US5985136A (en) * 1998-06-18 1999-11-16 Exxon Research And Engineering Co. Two stage hydrodesulfurization process
MXPA98005494A (es) 1998-07-07 2002-07-30 Mexicano Inst Petrol Procedimiento para la obtencion de un catalizadorpara la hidrodesnitrogenacion e hidrodesulfuracion de fracciones intermedias y pesadas del petroleoy producto resultante.
US7232786B2 (en) 1998-09-14 2007-06-19 Shell Oil Company Catalyst composition
US7504525B2 (en) 1998-09-14 2009-03-17 Shell Oil Company Catalyst composition
US7232918B2 (en) * 2001-11-06 2007-06-19 Shell Oil Company Catalyst composition
WO2000015335A1 (en) * 1998-09-14 2000-03-23 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Epoxidation catalyst carrier, preparation and use thereof
BR9913599A (pt) * 1998-09-14 2001-05-22 Shell Int Research Processos para preparação de um catalisador e para epoxidação catalìtica de um alqueno com um gás contendo oxigênio
FR2797639B1 (fr) * 1999-08-19 2001-09-21 Inst Francais Du Petrole Procede de production d'essences a faible teneur en soufre
CN1115388C (zh) * 2000-09-25 2003-07-23 中国石油化工股份有限公司 一种加氢保护催化剂及其制备方法
TW200500351A (en) 2003-05-07 2005-01-01 Shell Int Research Silver-containing catalysts, the manufacture of such silver- containing catalysts, and the use thereof
US20040224841A1 (en) * 2003-05-07 2004-11-11 Marek Matusz Silver-containing catalysts, the manufacture of such silver-containing catalysts, and the use thereof
US20040225138A1 (en) * 2003-05-07 2004-11-11 Mcallister Paul Michael Reactor system and process for the manufacture of ethylene oxide
TW200600190A (en) * 2004-04-01 2006-01-01 Shell Int Research Process for preparing a silver catalyst, the catalyst, and use thereof in olefin oxidation
TW200602123A (en) * 2004-04-01 2006-01-16 Shell Int Research Process for preparing a catalyst, the catalyst, and a use of the catalyst
TW200613056A (en) * 2004-04-01 2006-05-01 Shell Int Research A process for preparing a silver catalyst, the catalyst, and a use of the catalyst for olefin oxidation
WO2006036677A2 (en) * 2004-09-24 2006-04-06 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. A process for selecting shaped particles, a process for installing a system, a process for reacting a gaseous feedstock in such a system, a computer program product, and a computer system
KR20090083937A (ko) 2006-11-20 2009-08-04 셀 인터나쵸나아레 레사아치 마아츠샤피 비이부이 담체 처리방법, 촉매 제조방법, 촉매, 및 이 촉매의 용도

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1956585A (en) * 1929-01-17 1934-05-01 Wright Method of preparing alpha catalyst
FR1268260A (fr) * 1959-10-01 1961-07-28 Chemetron Corp Méthode de préparation d'un catalyseur métallique déposé sur un support
US3242101A (en) * 1962-07-24 1966-03-22 Sinclair Research Inc Nickel-molybdenum-alumina hydrocarbon conversion catalyst
US3496117A (en) * 1967-10-02 1970-02-17 Universal Oil Prod Co Hydrodesulfurization catalyst preparation
BE755422A (fr) * 1969-09-08 1971-03-01 Inst Francais Du Petrole Fabrication de catalyseurs du type molybdate de fer utilisablesnotamment pour l'oxydation catalytique des alcools en
US3810830A (en) * 1969-10-08 1974-05-14 Shell Oil Co Hydocracking and hydrodesulfurization processes utilizing a salt-containing neutralized silica-alumina support calcined at different temperature ranges
US3661805A (en) * 1969-11-21 1972-05-09 Universal Oil Prod Co Method of manufacturing an extruded catalyst composition
US3873470A (en) * 1971-01-11 1975-03-25 Universal Oil Prod Co Method of manufacturing a hydrodesulfurization catalyst
US3928180A (en) * 1973-03-15 1975-12-23 Universal Oil Prod Co Hydrodesulfurization with a catalyst containing alumina derived from aluminum sulfate and aluminum chloride hydrosol
US3935127A (en) * 1974-07-01 1976-01-27 Universal Oil Products Company Method of catalyst manufacture
US4036784A (en) * 1975-05-30 1977-07-19 Uop Inc. Method of producing an extruded catalyst composition
US4064152A (en) * 1975-06-16 1977-12-20 Union Oil Company Of California Thermally stable nickel-alumina catalysts useful for methanation
US4046714A (en) * 1975-06-19 1977-09-06 Uop Inc. Method of manufacturing a hydrorefining catalyst
US4128505A (en) * 1975-12-22 1978-12-05 Mobil Oil Corporation Catalyst for hydrotreating
US4120826A (en) * 1976-06-14 1978-10-17 American Cyanamid Company Hydrodesulfurization catalysts based on supports prepared from rehydratable alumina
US4081353A (en) * 1976-10-15 1978-03-28 Gulf Research & Development Company Hydrodesulfurization with a specific alumina-supported catalyst
FR2370684A1 (fr) * 1976-11-10 1978-06-09 Shell France Procede pour la preparation d'un gaz riche en hydrogene
US4097413A (en) * 1976-12-17 1978-06-27 Union Oil Company Of California Desulfurization process and catalyst
DD147817B1 (de) * 1979-12-17 1983-02-23 Leuna Werk Walter Ulbricht Veb Verfahren zur herstellung aktiver hydroraffinationskatalysatoren auf tonerdebasis
US4293449A (en) * 1980-08-07 1981-10-06 The Standard Oil Company High-surface area coated support for catalysts and process for their preparation
GB2101005B (en) * 1981-06-02 1984-09-05 Asia Oil Co Ltd Hydrogenation catalyst
NL8201696A (nl) * 1982-04-23 1983-11-16 Unilever Nv Werkwijze ter bereiding van methaneringskatalysatoren.
US4483942A (en) * 1982-10-15 1984-11-20 Nippon Oil Co., Ltd. Process of preparing hydrogenation catalysts

Also Published As

Publication number Publication date
DK566785D0 (da) 1985-12-06
WO1986003428A1 (en) 1986-06-19
DK566785A (da) 1986-06-08
NL8501945A (nl) 1986-07-01
US4665048A (en) 1987-05-12
EP0184268A1 (en) 1986-06-11
AU5101185A (en) 1986-06-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8618015B2 (en) High activity hydrodesulfurization catalyst, a method of making a high activity hydrodesulfurization catalyst, and a process for manufacturing an ultra-low sulfur distillate product
CA2158594C (en) Hydroprocessing catalyst and use thereof
CA2545328C (en) Hydroconversion catalysts and methods of making and using same
US4287050A (en) Catalytic hydrodesulfurization of organic compounds employing alumina promoted with zinc titanate, cobalt and molybdenum as the catalytic agent
CA2048330C (en) Hydrotreating catalyst: composition, preparation, and use thereof
JP4275526B2 (ja) 水素化精製触媒、それに用いる担体および製造方法
US4665048A (en) Catalyst suitable for hydrotreating
EP2654950B1 (en) Titania-supported hydrotreating catalysts
US10118158B2 (en) Process and catalyst for the hydrotreatment of a heavy hydrocarbon feedstock
US4389304A (en) Catalytic hydrodesulfurization or hydrodenitrogenation of organic compounds employing alumina promoted with zinc, titanium, cobalt and molybdenum as the catalytic agent
NZ211552A (en) Hydroconversion catalyst containing molybdenum and/or tungsten
JP3872612B2 (ja) 軽油蒸留物のヒドロ処理のためのモリブデンおよび/またはタングステンを含有する触媒およびそれらの調製法
US4880524A (en) Process for hydrotreating hydrocarbon feeds
US4820679A (en) Hydrotreating catalysts prepared from hydrogels
US20090223867A1 (en) Catalyst and process for the selective hydrodesulfurization of an olefin containing hydrocarbon feedstock
US3383305A (en) Nitrogen removal with cobalt-molybdenum-manganese-alumina catalyst
Park et al. The role of nickel in pyridine hydrodenitrogenation over NiMo/Al2O3
JPS6214946A (ja) 触媒の製造方法
JPS62501484A (ja) 水素化処理用として好適な触媒
EP0065028A1 (en) Catalyst composition and process for the catalytic hydrodesulfurization or hydrodenitrogenation
CN105772006A (zh) 一种重油加氢处理催化剂及其应用
MXPA06005447A (en) Hydroconversion catalysts and methods of making and using same