Катализатор окислительной демеркаптанизации нефти и нефтяных дистиллятов и способ его получения

КАТАЛИЗАТОР ОКИСЛИТЕЛЬНОЙ ДЕМЕРКАПТАНИЗАЦИИ НЕФТИ И НЕФТЯНЫХ ДИСТИЛЛЯТОВ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ(71)(73) Заявитель и патентовладелец: ВВСА ИНВЕСТМЕНТС ГРУПП ИНК. Изобретение относится к способу получения катализатора окислительной очистки нефти и нефтяных дистиллятов, в частности топочного мазута, от меркаптанов и сероводорода и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности. Предложенный способ получения катализатора для окислительной демеркаптанизации нефти и нефтяных дистиллятов на основе комплекса производного переходного металла с азотсодержащим лигандом заключается в том, что готовят смесь вода-моноэтаноламин в соотношении 20/80 об.%, в указанной смеси растворяют производное переходного металла и алифатический амин в молярном соотношении 1/1-1/4,используя в качестве производного переходного металла хлориды, ацетаты или нафтенаты кобальта, никеля или меди, после чего полученную гомогенную смесь выдерживают при температуре 80-95 С в течение 0,5-1,0 ч, при этом через раствор пропускают воздух. Катализатор позволяет получить высокочистые нефть и нефтяные дистилляты за счет более полного окисления серосодержащих соединений при одновременном улучшении технико-экономических показателей процесса. 012807 Изобретение относится к способам изготовления катализаторов окислительной очистки нефти и нефтяных дистиллятов, в частности топочного мазута, от серы и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности. Наиболее близким к заявляемому способу изготовления катализатора окислительной демеркаптанизации нефти является способ изготовления катализатора на основе хлоридов меди (I и II), связанных 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 [RU 2326735, опубликовано 20.06.2008 г.]. Основными недостатками указанного способа изготовления катализатора являются невысокая степень эффективности катализатора и его быстрая деградация при использовании. Техническим результатом, на достижение которого направлено создание данного изобретения, является разработка способа изготовления катализатора, который обеспечивает получение нефти и нефтяных дистиллятов высокой чистоты за счет более полного окисления серосодержащих соединений. Поставленный технический результат достигается тем, что катализатор получают растворением при постоянном перемешивании в смеси вода - моноэтаноламин в соотношении 20/80 об.% производного переходного металла, в качестве которого используют хлориды никеля и кобальта, ацетаты меди и никеля, нафтенаты меди и кобальта, оксихлорид меди (II), и алифатического амина (например, метиламин, этиламин,изопропиламин, триэтиламин) при соотношении соединение переходного металла/алифатический амин от 1/1 до 1/4. Полученный таким образом гомогенный катализатор выдерживают далее при температуре 8095 С в течение 0,5-1,0 ч и при этом через раствор катализатора пропускают воздух. Указанные отличительные признаки 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 при постоянном перемешивании 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 ч и при этом через раствор катализатора пропускают воздух. Затем раствор катализатора охлаждают до комнатной температуры. Полученный таким способом 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 ч). Готовый раствор катализатора охлаждают до комнатной температуры. 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 табл. 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 ч. В процессе очистки в реактор подают азотно-воздушую смесь с содержанием кислорода 5 об.%. По окончании процесса мазут выгружают и анализируют на содержание сероводорода. Содержание сероводорода в мазуте составляет 1,5 ppm.-1 012807 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 ч. В процессе очистки в реактор подают азотно-воздушную смесь с содержанием кислорода 3,5 об.%. 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 табл. 1. Параметры процесса, используемые катализаторы и результаты испытаний приведены в табл. 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. Таблица 1 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 в соотношении 1/1-1/4, используя в качестве производного переходного металла хлориды, ацетаты или нафтенаты кобальта, никеля или меди, после чего полученную гомогенную смесь выдерживают далее при температуре 80-95 С в течение 0,5-1,0 ч, при этом через раствор пропускают воздух.