ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ
НОВЫЕ ПАТЕНТЫ, ЗАЯВКИ НА ПАТЕНТ
БИБЛИОТЕКА ПАТЕНТОВ НА ИЗОБРЕТЕНИЯ

катализатор окислительной демеркаптанизации нефти и нефтяных дистиллятов и способ его получения

Классы МПК:B01J23/75 кобальт
B01J23/72 медь
B01J27/24 соединения, содержащие азот
B01J27/00 Катализаторы, содержащие галогены, серу, селен, теллур, фосфор или азот в виде элементов или соединений; катализаторы, содержащие соединения углерода
B01J23/755 никель
B01J27/10 хлориды
B01J37/00 Способы получения катализаторов вообще; способы активирования катализаторов вообще
C10G27/00 Очистка углеводородных масел в отсутствие водорода окислением
Автор(ы):,
Патентообладатель(и):ВВСА ИНВЕСТМЕНТС ГРУПП ИНК (SC)
Приоритеты:
подача заявки:
2009-05-25
публикация патента:

Изобретение относится к катализаторам окислительной очистки нефти и нефтяных дистиллятов, в частности топочного мазута, от меркаптанов и сероводорода и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности. Описан способ получения катализатора для окислительной демеркаптанизации нефти и нефтяных дистиллятов на основе комплекса производного переходного металла с азотсодержащим лигандом, отличающийся тем, что готовят смесь вода - моноэтаноламин в соотношении 20/80% об., в указанной смеси растворяют расчетные количества производного переходного металла и алифатического амина при мольном соотношении их от 1/1 до 1/4, полученный таким образом гомогенный катализатор выдерживают далее при температуре 80-95°С в течение 0,5-1,0 час и при этом через раствор катализатора пропускают воздух, причем в качестве производного переходного металла используют хлориды, ацетаты, оксихлориды или нафтенаты кобальта, никеля или меди, а в качестве азотсодержащих лигандов используют алифатические амины. Технический результат - полученный катализатор позволяет получить высокочистые нефть и нефтяные дистилляты за счет более полного окисления серосодержащих соединений при одновременном улучшении технико-экономических показателей процесса. 2 табл.

Изобретение относится к катализаторам окислительной очистки нефти и нефтяных дистиллятов, в частности топочного мазута, от серы и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.

Известны гетерогенные катализаторы демеркаптанизации нефти и нефтяных дистиллятов окислением серосодержащих соединений кислородом воздуха в присутствии щелочи на основе соединений переходных металлов, нанесенных на твердые носители [1, 2].

Основным недостатком указанных катализаторов является невысокая степень окисления серосодержащих соединений в нефти и нефтяных дистиллятах, значительные расходы щелочи и технологическое несовершенство процесса, осуществляемого в две стадии.

Известна также каталитическая редокси-система демеркаптанизации нефти и нефтяных дистиллятов, включающая ионы трехвалентного железа и гетерополикислоту, которая обеспечивает полное реокисление восстановленного иона двухвалентного железа до трехвалентного кислородом воздуха [3].

Недостатком указанного катализатора также является невысокая степень удаления меркаптанов и сероводорода, и, кроме того, использование редокси-системы такого рода может привести к интенсивной коррозии технологического оборудования.

Известен также катализатор демеркаптанизации нефти и нефтяных дистиллятов путем обработки их кислородом воздуха в присутствии гетерогенного катализатора на основе водорастворимых неорганических солей меди, железа, никеля или кобальта, нанесенных на углеродный волокнистый материал, содержащий окислы кальция, магния, меди, марганца, железа, цинка и алюминия в количестве до 0,03 мас. [4].

Основными недостатками указанного катализатора являются недостаточно высокая степень окисления меркаптанов в нефти и нефтяных дистиллятах, низкая стабильность каталитической активности катализатора и большая энергоемкость процесса.

Наиболее близким к заявляемому катализатору по технической сущности и достигаемому результату является катализатор окислительной демеркаптанизации нефти, на основе хлоридов меди (I и II), связанной в комплекс с аммиаком нанесенных из спиртового или водно-спиртового раствора на минерал из групп гидрослюд или слоистых силикатов. Содержание меди в катализаторе составляет 1-5% мас. по отношению к минеральной подложке [5].

Основными недостатками указанного катализатора являются невысокая степень окисления серосодержащих соединений в нефти и нефтяных дистиллятах, вызванная низкой стабильностью катализатора.

Техническим результатом, на достижение которого направлено создание данного изобретения, является повышение активности катализатора и получение нефти и нефтяных дистиллятов высокой чистоты за счет более полного окисления серосодержащих соединений.

Поставленный технический результат достигается тем, что в катализаторе в качестве производного переходного металла используют хлориды, ацетаты или нафтенаты кобальта, никеля или меди, а в качестве азотсодержащих лигандов используют алифатические амины и в катализаторе мольное соотношение производное переходного металла/азотсодержащий лиганд составляет от 1/1 до 1/4.

В качестве производного переходного металла используют хлориды никеля и кобальта, ацетаты меди и никеля, нафтенаты меди и кобальта, оксихлорид меди (II).

В качестве азотсодержащих соединений используют амины, например метиламин, этиламин, изопропиламин, триэтиламин и др. алифатические амины.

Отличительными признаками предлагаемого катализатора являются использование соединения переходного металла, и в частности, никеля (II), кобальта (II) или меди (I, II) в комплексе с алифатическими аминами при соотношении соединение переходного металла/алифатический амин от 1/1 до 1/4.

Катализатор получают растворением в смеси вода - моноэтаноламин в соотношении 20/80% об., расчетные количества производного переходного металла и алифатического амина и полученный таким образом гомогенный катализатор выдерживают далее при температуре 80-95°С в течение 0,5-1,0 час и при этом через раствор катализатора пропускают воздух.

Указанные отличительные признаки как по составу катализатора, так и по приготовлению его позволяют получить высокоактивный катализатор демеркаптанизации нефти и нефтяных дистиллятов с более высокой степенью окисления серосодержащих соединений при существенном снижении затрат на очистку целевого продукта.

Изобретение может быть осуществлено следующим образом

Готовят смесь вода - моноэтаноламин в соотношении 20/80% об., в указанной смеси растворяют расчетные количества производного переходного металла, например нафтената кобальта, и алифатического амина, например трибутиламина, в соотношении 1/1-1/4 и полученный таким образом гомогенный катализатор выдерживают далее при температуре 80-95°С в течение 0,5-1,0 час и при этом через раствор катализатора пропускают воздух. Затем раствор катализатора охлаждают до комнатной температуры.

Полученный таким образом гомогенный катализатор может быть использован как в реакторах периодического действия, так и в проточных реакторах.

Для лучшего понимания изобретение может быть проиллюстрировано, но не исчерпано следующими примерами его конкретного осуществления.

Пример 1

Приготовление катализатора

В стеклянную трехгорлую круглодонную колбу емкостью 250 мл, оборудованную механической мешалкой, термометром и боковым вводом газа заливают 40 мл дистиллированной воды и 160 мл этаноламина, далее при перемешивании в водно-этаноламинной смеси последовательно растворяют 2,0 г оксихлорида меди (II) и 1,6 г этаноламина, включают продувку системы воздухом, нагревают раствор в колбе до температуры 90°С и термостатируют при этой температуре в течение 30 мин (0,5 часа). Готовый раствор катализатора охлаждают до комнатной температуры. Мольное и массовое соотношение компонентов катализатора составляет 1/2,1 М/М и 55,5%/44,5% соответственно.

Примеры 2-5

Катализатор на основе других соединений перечисленных выше переходных металлов и алифатических аминов готовят как в Примере 1 за исключением того, что изменяют соотношение компонентов и параметры процесса. Состав и соотношение компонентов приготовленных катализаторов в соответствии с настоящим изобретением приведены в Таблице 1.

Следует отметить, что заявляемый катализатор может быть также нанесен на соответствующую инертную подложку - пористую структуру, сетку, решетку и т.п. - т.е. иммобилизован. В этом случае катализатор естественно переходит в категорию гетерогенных.

Пример 6

Катализатор готовят как в Примере 1 за исключением того, что осаждают его из раствора на носитель из стекловолокна с последующей сушкой при 70°С. Получают гетерогенный катализатор, содержащий 0,3 г меди на 100 г стекловолоконной подложки.

Пример 7

Испытания катализатора

Готовят модельный мазут с содержанием сероводорода 0,01-0,02% мас.

В реактор периодического действия с мешалкой объемом 1,5 л загружают 1,0 л модельного мазута, содержащего сероводород в количестве 0,01% и 2 мл раствора катализатора по Примеру 1, подкисляют систему до рН 5,5-6,0. Процесс очистки мазута от серосодержащих соединений ведут при температуре 80°С в течение 1,5 часа. В процессе очистки в реактор подают азотно-воздушную смесь с содержанием кислорода 5% объемных. По окончании процесса мазут выгружают и анализируют на содержание сероводорода. Содержание сероводорода в мазуте составляет 1,5 ppm.

Пример 8

В реактор периодического действия с мешалкой объемом 1,5 л загружают 1,0 л модельного мазута, содержащего сероводород в количестве 0,01% и 50 г катализатора по Примеру 6, подкисляют систему до рН 5,5-6,0. Процесс очистки мазута от серосодержащих соединений ведут при температуре 80°С в течение 2,5 часа. В процессе очистки в реактор подают азотно-воздушную смесь с содержанием кислорода 3,5% объемных. По окончании процесса мазут выгружают и анализируют на содержание сероводорода. Содержание сероводорода в мазуте составляет 2,0 ppm.

Примеры 9-12

Испытания катализатора проводят как в Примере 7 за исключением того, что используют катализаторы № № 2-5 по Таблице 1. Параметры процесса, используемые катализаторы и результаты испытаний приведены в Таблице 2.

Как видно из описания изобретения и примеров его осуществления, заявляемый катализатор позволяет получить высокочистый мазут за счет более полного окисления серосодержащих соединений и повышения стабильности каталитической системы при одновременном улучшении технико-экономических показателей процесса.

Источники информации

1. RU 2145972 С1, М.кл. B01J 32/00, опубл. 2000 г.

2. RU 2186087 C2, C10G 27/10, 2002 г.

3. ЕР 1 373 438 А1, М.кл. B01J 31/26, опубл. 2004 г.

4. RU 2076892 С1, М.кл. C10G 27/04, опубл. 2000 г.

5. RU 2326735 C2, М.кл. B01J 37/04, опубл. 2006 г. - прототип.

Таблица 1
№ № п/пСоединение переходного металла, (г) Азотсодержащий лиганд, (г) Продолжительность термостатирования, температура (час, °С) Примечание Мольное и мас. соотношение
2Ацетат меди (I), 1,3 гтрибутиламин, 10,0 г0,5 час, 90°С1/5 М/М 11,5/88,5%
3Нафтенат кобальта (II), 2,5 гИзопропиламин, 1,2 г1,0 час, 95°С 1/3 М/М 67,6/32,6%
4 Хлорид никеля (II), 1,5 г Этиламин, 2,1 г 0,75 час, 80°С 1/4,3 М/М 41,7/58,3%
5Хлорид меди (II) 1,3 гЭтиламин, 1,3 г0,75 час, 80°С1/2,1 М/М 50/50%

Таблица 2.
Пример № Начальное содержание сероводорода в мазуте (%) Катализатор по примеру из Таблицы 1 Продолжительность процесса (час) Температурный режим (°С) Содержание H2S (ppm)
70,01 Ацетат меди(1), трибутиламин 1,080 2,0
8 0,01 Нафтенат кобальта (II), изопропиламин 1,080 2,0
9 0,01 Хлорид никеля (II), этиламин 1,580 2,0
10 0,02 Хлорид меди (II), этиламин 2,5120 2,0

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ получения катализатора для окислительной демеркаптанизации нефти и нефтяных дистиллятов на основе комплекса производного переходного металла с азотсодержащим лигандом, отличающийся тем, что готовят смесь вода-моноэтаноламин в соотношении 20/80 об.%, в указанной смеси растворяют расчетные количества производного переходного металла и алифатического амина при мольном соотношении их от 1/1 до 1/4, полученный таким образом гомогенный катализатор выдерживают далее при температуре 80-95°С в течение 0,5-1,0 ч и при этом через раствор катализатора пропускают воздух, причем в качестве производного переходного металла используют хлориды, ацетаты, оксихлориды или нафтенаты кобальта, никеля или меди, а в качестве азотсодержащих лигандов используют алифатические амины.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2408426

patent-2408426.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс B01J23/75 кобальт

Патенты РФ в классе B01J23/75:
катализатор для окисления сернистых соединений -  патент 2529500 (27.09.2014)
способ получения тонкодисперсной жидкой формы фталоцианинового катализатора демеркаптанизации нефти и газоконденсата -  патент 2529492 (27.09.2014)
способ получения ультранизкосернистых дизельных фракций -  патент 2528986 (20.09.2014)
способ и устройство для изготовления частиц защищенного катализатора с помощью расплавленного органического вещества -  патент 2528424 (20.09.2014)
катализатор для переработки тяжелого нефтяного сырья и способ его приготовления -  патент 2527573 (10.09.2014)
способ оптимизации функционирования установки для синтеза углеводородов из синтез-газа путем контроля парциального давления со -  патент 2525291 (10.08.2014)
способ приготовления гетерогенного фталоцианинового катализатора для окисления серосодержащих соединений -  патент 2523459 (20.07.2014)
регенерация катализатора фишера-тропша путем его окисления и обработки смесью карбоната аммония, гидроксида аммония и воды -  патент 2522324 (10.07.2014)
способы гидрокрекинга с получением гидроизомеризованного продукта для базовых смазочных масел -  патент 2519547 (10.06.2014)
катализаторы -  патент 2517700 (27.05.2014)

Класс B01J23/72 медь

Патенты РФ в классе B01J23/72:
катализатор для окисления сернистых соединений -  патент 2529500 (27.09.2014)
способ получения фенилэтинил производных ароматических соединений -  патент 2524961 (10.08.2014)
способ применения слоистых сферических катализаторов с высоким коэффициентом доступности -  патент 2517187 (27.05.2014)
фотокатализатор на основе оксида титана и способ его получения -  патент 2508938 (10.03.2014)
способ селективного гидрирования фенилацетилена в присутствии стирола с использованием композитного слоя -  патент 2492160 (10.09.2013)
катализатор конверсии водяного газа низкой температуры -  патент 2491119 (27.08.2013)
системы и способы удаления примесей из сырьевой текучей среды -  патент 2490310 (20.08.2013)
катализатор и способ получения алифатических углеводородов из оксида углерода и водорода в его присутствии -  патент 2489207 (10.08.2013)
способ повышения времени стабильной работы катализатора в реакции гидроалкилирования бензола ацетоном с получением кумола и способ получения кумола гидроалкилированием бензола ацетоном -  патент 2484898 (20.06.2013)
способы удаления примесей из потоков сырья для полимеризации -  патент 2480442 (27.04.2013)

Класс B01J27/24 соединения, содержащие азот

Патенты РФ в классе B01J27/24:
способ получения тонкодисперсной жидкой формы фталоцианинового катализатора демеркаптанизации нефти и газоконденсата -  патент 2529492 (27.09.2014)
каталитическая композиция и способ олигомеризации этилена -  патент 2525917 (20.08.2014)
способ выделения продуктов олигомеризации олефинов и разложения остатков катализатора олигомеризации -  патент 2471762 (10.01.2013)
композиция катализатора и способ получения линейных альфа-олефинов -  патент 2456076 (20.07.2012)
способ непрерывного, гетерогенно катализируемого, частичного дегидрирования, по меньшей мере, одного дегидрируемого углеводорода -  патент 2436757 (20.12.2011)
способ получения хлора каталитическим окислением хлористого водорода молекулярным кислородом -  патент 2417945 (10.05.2011)
способ получения хлора каталитическим окислением хлористого водорода -  патент 2409516 (20.01.2011)
катализатор, способ его приготовления и процесс гидроочистки углеводородного сырья -  патент 2387475 (27.04.2010)
рутениевый катализатор полимеризации дициклопентадиена и способ его получения (варианты) -  патент 2374269 (27.11.2009)
способ получения катализатора для производства метакриловой кислоты -  патент 2351395 (10.04.2009)

Класс B01J27/00 Катализаторы, содержащие галогены, серу, селен, теллур, фосфор или азот в виде элементов или соединений; катализаторы, содержащие соединения углерода

Патенты РФ в классе B01J27/00:
способ получения тонкодисперсной жидкой формы фталоцианинового катализатора демеркаптанизации нефти и газоконденсата -  патент 2529492 (27.09.2014)
вольфрамкарбидные катализаторы на мезопористом углеродном носителе, их получение и применения -  патент 2528389 (20.09.2014)
каталитическая композиция и способ олигомеризации этилена -  патент 2525917 (20.08.2014)
способ дегидрирования циклогексанола в циклогексанон -  патент 2525551 (20.08.2014)
каталитическая система и способ гидропереработки тяжелых масел -  патент 2525470 (20.08.2014)
способ получения фенилэтинил производных ароматических соединений -  патент 2524961 (10.08.2014)
катализатор для получения этилена и способ получения этилена с использованием этого катализатора -  патент 2523013 (20.07.2014)
фотокатализатор, способ его приготовления и способ получения водорода -  патент 2522605 (20.07.2014)
способ производства метанола, диметилового эфира и низкоуглеродистых олефинов из синтез-газа -  патент 2520218 (20.06.2014)
цеолитсодержащий катализатор депарафинизации масляных фракций -  патент 2518468 (10.06.2014)

Класс B01J23/755 никель

Патенты РФ в классе B01J23/755:
катализатор для окисления сернистых соединений -  патент 2529500 (27.09.2014)
способ получения катализатора для процесса метанирования -  патент 2528988 (20.09.2014)
способ получения ультранизкосернистых дизельных фракций -  патент 2528986 (20.09.2014)
катализатор для переработки тяжелого нефтяного сырья и способ его приготовления -  патент 2527573 (10.09.2014)
способы гидрокрекинга с получением гидроизомеризованного продукта для базовых смазочных масел -  патент 2519547 (10.06.2014)
катализаторы -  патент 2517700 (27.05.2014)
лакунарный гетерополианион структуры кеггина на основе вольфрама для гидрокрекинга -  патент 2509729 (20.03.2014)
пористый керамический каталитический модуль и способ переработки отходящих продуктов процесса фишера-тропша с его использованием -  патент 2506119 (10.02.2014)
катализатор гидроочистки масляных фракций и рафинатов селективной очистки и способ его приготовления -  патент 2497585 (10.11.2013)
состав и способ синтеза катализатора гидродеоксигенации кислородсодержащего углеводородного сырья -  патент 2492922 (20.09.2013)

Класс B01J27/10 хлориды

Патенты РФ в классе B01J27/10:
способ приготовления катализатора для получения 3-ацетилгептан-2,6-диона и способ получения 3-ацетилгептан-2,6-диона с использованием полученного катализатора -  патент 2494810 (10.10.2013)
способ каталитического риформинга бензиновых фракций -  патент 2471855 (10.01.2013)
катализатор, способ его приготовления и способ получения этилена -  патент 2438775 (10.01.2012)
способ получения хлора каталитическим окислением хлористого водорода молекулярным кислородом -  патент 2417945 (10.05.2011)
компоненты катализатора для полимеризации олефинов -  патент 2417838 (10.05.2011)
каталитический способ переработки метана -  патент 2394805 (20.07.2010)
способ реформинга с использованием катализатора высокой плотности -  патент 2388534 (10.05.2010)
способ получения хлора окислением хлористого водорода -  патент 2373139 (20.11.2009)
катализатор, основанный на перовските, способ его изготовления и применения для целей конверсии метана в этилен -  патент 2350384 (27.03.2009)
катализатор дегидрирования 4,5,6,7-тетрагидроиндола в индол и способ его получения -  патент 2345066 (27.01.2009)

Класс B01J37/00 Способы получения катализаторов вообще; способы активирования катализаторов вообще

Патенты РФ в классе B01J37/00:
катализатор циклизации нормальных углеводородов и способ его получения (варианты) -  патент 2529680 (27.09.2014)
способ получения тонкодисперсной жидкой формы фталоцианинового катализатора демеркаптанизации нефти и газоконденсата -  патент 2529492 (27.09.2014)
способ получения катализатора для процесса метанирования -  патент 2528988 (20.09.2014)
вольфрамкарбидные катализаторы на мезопористом углеродном носителе, их получение и применения -  патент 2528389 (20.09.2014)
катализатор для переработки тяжелого нефтяного сырья и способ его приготовления -  патент 2527573 (10.09.2014)
катализатор для процесса гидродепарафинизации и способ его получения -  патент 2527283 (27.08.2014)
катализатор получения элементной серы по процессу клауса, способ его приготовления и способ проведения процесса клауса -  патент 2527259 (27.08.2014)
способ получения сольвата хлорида неодима с изопропиловым спиртом для неодимового катализатора полимеризации изопрена -  патент 2526981 (27.08.2014)
способ приготовления катализатора и способ получения пероксида водорода -  патент 2526460 (20.08.2014)
способ карбонилирования с использованием связанных содержащих серебро и/или медь морденитных катализаторов -  патент 2525916 (20.08.2014)

Класс C10G27/00 Очистка углеводородных масел в отсутствие водорода окислением

Патенты РФ в классе C10G27/00:
способ подготовки сероводородсодержащей нефти -  патент 2529677 (27.09.2014)
способ получения тонкодисперсной жидкой формы фталоцианинового катализатора демеркаптанизации нефти и газоконденсата -  патент 2529492 (27.09.2014)
способ биокаталитической конверсии дибензотиофена -  патент 2527050 (27.08.2014)
способ приготовления гетерогенного фталоцианинового катализатора для окисления серосодержащих соединений -  патент 2523459 (20.07.2014)
способ получения наноструктурного фталоцианинового катализатора демеркаптанизации нефти и газоконденсата -  патент 2517188 (27.05.2014)
способ очистки сероводород-и меркаптансодержащей нефти -  патент 2510640 (10.04.2014)
способ подготовки сероводород- и меркаптансодержащей нефти -  патент 2501594 (20.12.2013)
способ получения дизельного топлива с улучшенными противоизносными и цетановыми характеристиками -  патент 2499032 (20.11.2013)
способ получения экологически чистого дизельного топлива -  патент 2497931 (10.11.2013)
поглотители сероводорода и способы удаления сероводорода из асфальта -  патент 2489456 (10.08.2013)


Наверх