EA041286B1 - METHOD FOR PRODUCING BTX FROM A MIXTURE OF C5-C12 HYDROCARBONS - Google Patents

METHOD FOR PRODUCING BTX FROM A MIXTURE OF C5-C12 HYDROCARBONS Download PDF

Info

Publication number
EA041286B1
EA041286B1 EA201990982 EA041286B1 EA 041286 B1 EA041286 B1 EA 041286B1 EA 201990982 EA201990982 EA 201990982 EA 041286 B1 EA041286 B1 EA 041286B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
catalyst
hydrocracking
less
zeolite
stream
Prior art date
Application number
EA201990982
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ашим Кума Гош
Алла Ханмамедова
Скотт А. Стивенсон
Original Assignee
Сабик Глоубл Текнолоджиз Б.В.
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
Application filed by Сабик Глоубл Текнолоджиз Б.В. filed Critical Сабик Глоубл Текнолоджиз Б.В.
Publication of EA041286B1 publication Critical patent/EA041286B1/en

Links

Description

Область техники, к которой относится изобретениеThe field of technology to which the invention belongs

Изобретение относится к способу получения катализатора гидрокрекинга. Кроме того, изобретение относится к способу получения смеси бензола, толуола и ксилолов (БТК) из смешанного сырья, содержащего углеводороды C5-C12, путем контактирования указанного сырья с упомянутым катализатором в присутствии водорода.The invention relates to a method for producing a hydrocracking catalyst. In addition, the invention relates to a method for producing a mixture of benzene, toluene and xylenes (BTX) from a mixed feedstock containing C5-C12 hydrocarbons by contacting said feedstock with said catalyst in the presence of hydrogen.

Уровень техникиState of the art

Ранее в документах WO 02/44306 A1 и WO 2007/055488 A1 было описано, что соединения ароматических углеводородов и СНГ (сжиженный нефтяной газ; смесь углеводородов C2, C3 и C4) могут быть получены из смешанного углеводородного сырья, имеющего диапазон кипения 30-250°C. Следовательно, углеводородное сырье, имеющее диапазон кипения 30-250°C, и водород вводятся в реакционную зону, в которой указанное углеводородное сырье превращается в присутствии катализатора в соединения ароматических углеводородов, преимущественно БТК, путем гидродеалкилирования и/или трансалкилирования, и в соединения неароматических углеводородов, преимущественно СНГ, за счет гидрокрекинга, причем соединения ароматических углеводородов и СНГ, выделяются соответственно путем газожидкостного разделения и дистилляции. В способах согласно WO 02/44306 A1 и WO 2007/055488 получается поток продукта, содержащий относительно большое количество неароматических углеводородов, которые кипят в диапазоне БТК, делая невозможным получение химически чистых БТК без использования методов экстракции растворителем, и относительно большое количество топливного газа за счет полученного СНГ.It has previously been described in WO 02/44306 A1 and WO 2007/055488 A1 that compounds of aromatic hydrocarbons and LPG (liquefied petroleum gas; a mixture of C 2 , C 3 and C 4 hydrocarbons) can be obtained from a mixed hydrocarbon feed having a boiling range 30-250°C. Therefore, a hydrocarbon feedstock having a boiling range of 30-250°C and hydrogen are introduced into the reaction zone in which said hydrocarbon feedstock is converted in the presence of a catalyst into aromatic hydrocarbon compounds, predominantly BTX, by hydrodealkylation and/or transalkylation, and into non-aromatic hydrocarbon compounds , mainly LPG, due to hydrocracking, and compounds of aromatic hydrocarbons and LPG are separated, respectively, by gas-liquid separation and distillation. The processes according to WO 02/44306 A1 and WO 2007/055488 produce a product stream containing a relatively large amount of non-aromatic hydrocarbons that boil in the BTX range, making it impossible to obtain chemically pure BTX without the use of solvent extraction methods, and a relatively large amount of fuel gas due to received CIS.

В документе US 2009/0272672 раскрыт способ каталитического гидродеалкилирования С813 алкилароматических соединений, смешанных с C4-C10 алифатическими и циклоалифатическими продуктами, которые подвергаются ароматизации и последующему гидродеалкилированию. В этом способе углеводороды обрабатывают цеолитом ZSM-5, имеющим молярное отношение SiO2/Al2O3 равное 5-100, который модифицирован с помощью пары платина-молибден, при температуре от 400 до 650°C, давлении от 2 до 4 МПа и молярном отношении H2/сырье в диапазоне от 3 до 6.US 2009/0272672 discloses a process for the catalytic hydrodealkylation of C 8 -C 13 alkylaromatics mixed with C 4 -C 10 aliphatic and cycloaliphatic products which undergo aromatization and subsequent hydrodealkylation. In this method, hydrocarbons are treated with ZSM-5 zeolite having a SiO 2 /Al 2 O 3 molar ratio of 5-100, which is modified with a platinum-molybdenum pair, at a temperature of 400 to 650°C, a pressure of 2 to 4 MPa and molar ratio H 2 /feedstock in the range from 3 to 6.

В документе US 2006/0287564 описан способ увеличения выхода продукта, бензола, из смеси углеводородов, который включает разделение углеводородного сырья на углеводородный поток C6 или ниже и углеводородный поток C7 или выше. Углеводородный поток C6 или ниже разделяется на поток неароматических углеводородов и поток ароматических углеводородов с помощью процесса экстракции растворителем.US 2006/0287564 describes a process for increasing the yield of the product, benzene, from a mixture of hydrocarbons, which involves separating the hydrocarbon feed into a C6 or lower hydrocarbon stream and a C7 or higher hydrocarbon stream. The C6 or lower hydrocarbon stream is separated into a non-aromatic hydrocarbon stream and an aromatic hydrocarbon stream by a solvent extraction process.

Углеводородный поток C7 или выше подвергается взаимодействию в присутствии катализатора, содержащего платину/олово или платину/свинец.A C 7 or higher hydrocarbon stream is reacted in the presence of a catalyst containing platinum/tin or platinum/lead.

В документе US 3957621 описан способ обработки тяжелого продукта реформинга, из которого, в основном, удалены бензол и более легкие компоненты. Удаленный поток включает большую часть бензола в загрузке и может включать значительную долю толуола.US 3,957,621 describes a process for treating a heavy reformate from which benzene and lighter components have been substantially removed. The effluent includes most of the benzene in the feed and may include a significant proportion of toluene.

В документе WO 2013/182534 раскрыт способ получения БТК из C5-C12 смеси углеводородов с использованием катализатора гидрокрекинга/гидрообессеривания. Согласно документу WO 2013/182534, в этом процессе образуется смесь, практически не содержащая примесей, кипящих вместе с БТК, таким образом, легко могут быть получены химически чистые компоненты БТК.WO 2013/182534 discloses a process for producing BTX from a C 5 -C 12 mixture of hydrocarbons using a hydrocracking/hydrodesulfurization catalyst. According to WO 2013/182534, this process produces a mixture that is substantially free of impurities boiling with BTX, so that chemically pure BTX components can be easily obtained.

Хотя в документе WO 2013182534 выгодно получаются химически чистые компоненты БТК, существует спрос на способ, в котором получается поток продукта, имеющий состав, содержащий повышенное количество желательных компонентов, таких как БТК и СНГ и меньшее количество компонентов, таких как метан.Although chemically pure BTX components are advantageously obtained in WO 2013182534, there is a demand for a process in which a product stream is obtained having a composition containing an increased amount of desirable components such as BTX and LPG and a lower amount of components such as methane.

В документе US 2004/082461 раскрыт способ пропитки металлом VIII группы экструдата молекулярного сита и связующего, в котором связующее содержит тугоплавкий оксидный материал связующего с низкой кислотностью, в котором практически отсутствует оксид алюминия, путем a) контактирования экструдата молекулярного сита и связующего с водным раствором нитратной соли соответствующего металла VIII группы, имеющим pH ниже 8, в котором молярное отношение между катионами металла VIII группы в растворе и числом центров сорбции, присутствующих в экструдате, равно или больше чем 1, и b) сушки экструдата молекулярного сита и связующего, полученного на стадии a).US 2004/082461 discloses a process for impregnating with a Group VIII metal a molecular sieve extrudate and a binder, in which the binder contains a low acid refractory oxide binder material substantially free of alumina, by a) contacting the molecular sieve extrudate and binder with an aqueous solution of nitrate a salt of the corresponding Group VIII metal having a pH below 8, in which the molar ratio between the Group VIII metal cations in solution and the number of sorption sites present in the extrudate is equal to or greater than 1, and b) drying the molecular sieve extrudate and the binder obtained in step a).

В документе US 2014/0316179 раскрыт способ получения катализатора ароматизации углеводородов. Способ получения формованного катализатора может включать: смешивание непрокаленного цеолита Ge-ZSM-5 и связующего с образованием смеси; формование смеси в формованный цеолит; прокаливание формованного цеолита с образованием формованного цеолита, содержащего до 0,1 мас.% остаточного углерода или меньше; ионный обмен формованного цеолита с цезием, чтобы подавить кислотность цеолита; осаждение платины на формованный цеолит; и нагревание формованного цеолита, чтобы получить окончательно катализатор; в котором окончательный катализатор содержит от 4,0 до 4,8 мас.% цезия и от 0,4 до 1,5 мас.% платины.US 2014/0316179 discloses a process for the preparation of a hydrocarbon aromatization catalyst. The method for producing a shaped catalyst may include: mixing uncalcined Ge-ZSM-5 zeolite and a binder to form a mixture; molding the mixture into molded zeolite; calcining the molded zeolite to form a molded zeolite containing up to 0.1 wt.% residual carbon or less; ion exchange of the molded zeolite with cesium to suppress the acidity of the zeolite; deposition of platinum on molded zeolite; and heating the molded zeolite to finally obtain a catalyst; in which the final catalyst contains from 4.0 to 4.8 wt.% cesium and from 0.4 to 1.5 wt.% platinum.

В документе US 2014/039233 описана композиция катализатора, подходящего для превращения алканов, имеющих от 3 до 12 атомов углерода в молекуле, в ароматические углеводороды, причем композиция катализатора содержит: MN/MA/Ga-цеолит, где MN означает один или несколько благородных металлов и MA означает один или несколько щелочных металлов и/или щелочноземельных металлов.US 2014/039233 describes a catalyst composition suitable for converting alkanes having 3 to 12 carbon atoms into aromatic hydrocarbons, the catalyst composition comprising: MN/MA/Ga-zeolite, where MN is one or more noble metals and MA means one or more alkali metals and/or alkaline earth metals.

- 1 041286- 1 041286

Цеолит MN/MA/Ga представляет собой цеолит, содержащий: 0,01-10 масс.% MN в расчете на весь MN/MA/Ga-цеолит; 0,01-10 масс.% MA в расчете на весь MN/MA/Ga-цеолит; и 0,01-10 масс.% Ga в расчете на весь MN/MA/Ga-цеолит.The MN/MA/Ga zeolite is a zeolite containing: 0.01-10 wt.% MN based on the entire MN/MA/Ga zeolite; 0.01-10 wt.% MA based on the total MN/MA/Ga-zeolite; and 0.01-10 wt.% Ga based on the total MN/MA/Ga-zeolite.

В неопубликованной, находящейся одновременно на рассмотрении заявке PCT/EP 2016/069554, описан способ получения БТК с использованием катализатора гидрокрекинга, в котором катализатор гидрокрекинга содержит формованную массу, содержащую цеолит и связующее и гидрирующий металл, осажденный на формованную массу, причем гидрирующий металл составляет 0,010-0,30 мас.% в расчете на весь катализатор, и где цеолит представляет собой ZSM-5, имеющий молярное отношение диоксида кремния (SiO2) к оксиду алюминия (Al2O3) 25-75. В этой заявке показано, что такой катализатор, содержащий ZSM-5, имеющий молярное отношение диоксида кремния (SiO2) к оксиду алюминия (Al2O3) 2575, обеспечивает поток продукта гидрокрекинга, содержащий небольшую долю метана и практически без примесей, кипящих вместе с БТК, при достаточно высоком значении массовой скорости потока.The unpublished, co-pending application PCT/EP 2016/069554 describes a process for producing BTX using a hydrocracking catalyst, in which the hydrocracking catalyst comprises a molded body containing a zeolite and a binder and a hydrogenating metal deposited on the molded body, the hydrogenating metal being 0.010 -0.30 wt.% based on the entire catalyst, and where the zeolite is a ZSM-5 having a molar ratio of silicon dioxide (SiO 2 ) to alumina (Al 2 O 3 ) 25-75. This application shows that such a ZSM-5 containing catalyst having a silica (SiO 2 ) to alumina (Al 2 O 3 ) molar ratio of 2575 provides a hydrocracked product stream containing a small proportion of methane and substantially free of impurities boiling together with BTK, at a sufficiently high value of the mass flow rate.

Приготовление катализатора гидрокрекинга может включать множество стадий: получение формованной массы, содержащей цеолит и связующее, прокаливание образовавшейся формованной массы, дополнительная сушка формованной массы, осаждение гидрирующего металла на формованную массу, промывка или полоскание формованной массы с осажденным гидрирующим металлом, и термообработка катализатора.The preparation of a hydrocracking catalyst may include a plurality of steps: obtaining a shaped body containing a zeolite and a binder, calcining the resulting shaped body, additional drying of the shaped body, deposition of the hydrogenating metal on the shaped body, washing or rinsing the shaped body with the precipitated hydrogenating metal, and heat treatment of the catalyst.

Было бы желательно получать катализатор гидрокрекинга с желательной активностью эффективным способом с экономией времени, энергии и материалов на одной или нескольких из указанных стадий.It would be desirable to obtain a hydrocracking catalyst with the desired activity in an efficient manner saving time, energy and materials in one or more of these steps.

Краткое изложение сущности изобретенияBrief summary of the invention

Целью настоящего изобретения является разработка способа получения катализатора гидрокрекинга и способа превращения потока углеводородного сырья C5-C12 в поток продукта, содержащий БТК, в котором удовлетворены указанные выше, и/или другие, потребности.It is an object of the present invention to provide a process for producing a hydrocracking catalyst and a process for converting a C 5 -C 12 hydrocarbon feed stream into a BTX containing product stream that satisfies the above and/or other needs.

Следовательно, в настоящем изобретении разработан способ получения катализатора гидрокрекинга, включающий:Therefore, the present invention provides a process for producing a hydrocracking catalyst, comprising:

(i) получение формованной массы, содержащей цеолит и связующее, причем формованную массу получают путем придания формы, прокаливания и охлаждения, где цеолит представляет собой ZSM-5, имеющий молярное отношение диоксида кремния (SiO2) к оксиду алюминия (Al2O3) равное 25-75, (ii) необязательно сушку формованной массы при температуре 100-300°C в течение по меньшей мере 1 ч, (iii) осаждение гидрирующего металла на формованную массу путем пропитки в течение самое большее 2 час, таким образом, чтобы количество гидрирующего металла составляло 0,010-0,30 мас.% в расчете на весь катализатор, (iv) необязательно промывку водой формованной массы с осажденным металлом и (v) термообработку формованной массы с осажденным металлом на воздухе при температуре 250300°C в течение периода 1-5 ч.(i) obtaining a molded mass containing a zeolite and a binder, and the molded mass is obtained by shaping, calcining and cooling, where the zeolite is ZSM-5 having a molar ratio of silicon dioxide (SiO 2 ) to alumina (Al 2 O 3 ) equal to 25-75, (ii) optionally drying the molded body at a temperature of 100-300°C for at least 1 hour, (iii) deposition of the hydrogenating metal on the molded body by impregnation for at most 2 hours, so that the amount hydrogenating metal was 0.010-0.30 wt.% based on the entire catalyst, (iv) optionally washing the deposited metal molded mass with water and (v) heat treating the precipitated metal molded mass in air at a temperature of 250300° C. for a period of 1- 5 o'clock

Кроме того, в настоящем изобретении разработан способ получения БТК, который включает получение катализатора гидрокрекинга по способу согласно изобретению и дополнительные стадии:In addition, the present invention has developed a process for producing BTX, which includes the production of a hydrocracking catalyst according to the method according to the invention and additional steps:

(a) получение сырьевого потока гидрокрекинга, содержащего C5-C12 углеводороды, (b) контактирование сырьевого потока гидрокрекинга в присутствии водорода с катализатором гидрокрекинга в условиях процесса, включающих температуру 425-580°C, избыточное давление 300-5000 кПа и массовую скорость потока 3-30 ч'1, с образованием потока продукта гидрокрекинга, содержащего БТК и (c) выделение БТК из потока продукта гидрокрекинга.(a) obtaining a hydrocracking feed stream containing C 5 -C 12 hydrocarbons, (b) contacting the hydrocracking feed stream in the presence of hydrogen with a hydrocracking catalyst under process conditions including a temperature of 425-580°C, an overpressure of 300-5000 kPa and a mass velocity stream 3-30 h' 1 with the formation of the stream of hydrocracking product containing BTX and (c) separating BTX from the stream of hydrocracking product.

Катализатор гидрокрекинга, полученный по способу согласно изобретению, который применяется в способе получения БТК согласно изобретению, включает в себя формованную массу, содержащую цеолит, связующее, и гидрирующий металл, осажденный на формованную массу, причем количество гидрирующего металла составляет 0,010-0,30 мас.% в расчете на весь катализатор, и цеолит представляет собой ZSM-5, имеющий молярное отношение диоксида кремния (SiO2) к оксиду алюминия (Al2O3), равное 25-75. Цеолит в формованном катализаторе находится в водородной форме.The hydrocracking catalyst obtained by the method according to the invention, which is used in the method for producing BTX according to the invention, includes a molded mass containing a zeolite, a binder, and a hydrogenating metal deposited on the molded mass, and the amount of hydrogenating metal is 0.010-0.30 wt. % based on the total catalyst, and the zeolite is ZSM-5 having a molar ratio of silicon dioxide (SiO 2 ) to alumina (Al 2 O 3 ) equal to 25-75. The zeolite in the molded catalyst is in hydrogen form.

Неожиданно авторы изобретения обнаружили, что может быть получен катализатор с высокой эффективностью, имеющий молярное отношение диоксида кремния (SiO2) к оксиду алюминия (Al2O3) 2575, в весьма эффективном режиме, с исключением или сокращением продолжительности некоторых стадий, которые обычно считались необходимыми для получения катализаторов.Surprisingly, the inventors found that a high efficiency catalyst having a molar ratio of silica (SiO 2 ) to alumina (Al 2 O 3 ) of 2575 can be obtained in a very efficient manner, with the elimination or reduction in the duration of some stages that were usually considered necessary for the preparation of catalysts.

В уровне техники считали, что необходимо подвергать формованную массу, содержащую цеолит и связующее, предварительной сушке, до осаждения гидрирующего катализатора. Было установлено, что указанная предварительная сушка является необязательной для формованной массы согласно изобретению, чтобы получить желательные характеристики катализатора.It has been considered in the prior art that it is necessary to pre-dry the molded body containing the zeolite and the binder before precipitation of the hydrogenation catalyst. It has been found that said pre-drying is optional for the molded body according to the invention in order to obtain the desired catalyst characteristics.

Формованную массу подвергают пропитке для осаждения гидрирующего металла на формованную массу. Неожиданно было обнаружено, что продолжительность пропитки может быть значительно сокращена, например, до периода не более, чем 2 ч, чтобы обеспечить желательные характеристики катаThe molded mass is subjected to impregnation to deposit the hydrogenating metal on the molded mass. Surprisingly, it has been found that the duration of impregnation can be significantly reduced, for example, to a period of no more than 2 hours, in order to provide the desired catalytic properties.

- 2 041286 лизатора. Обычно продолжительность пропитки в традиционных процессах при температуре приблизительно 60°C составляла 24 ч.- 2 041286 lyzer. Typically, the duration of impregnation in conventional processes at a temperature of approximately 60°C was 24 hours.

Кроме того, было обнаружено, что стадия промывки или полоскания водой металла, осажденного на формованную массу, может быть исключена. Термины промывка и полоскание используются здесь попеременно. В традиционных процессах для промывки или полоскания требуется большое количество дистиллированной воды и, таким образом, исключение указанной стадии снижает затраты.In addition, it has been found that the step of washing or rinsing with water the metal deposited on the molded body can be omitted. The terms rinsing and rinsing are used interchangeably here. Conventional washing or rinsing processes require a large amount of distilled water and thus eliminating this step reduces costs.

Полученный таким образом продукт в последующем прокаливают, также в течение короткого периода времени, то есть, самое большее 5 ч. Обычно продолжительность прокаливания в традиционных процессах составляла 20-24 ч.The product thus obtained is subsequently calcined, also for a short period of time, i.e. at most 5 hours. Typically, the calcination time in conventional processes was 20-24 hours.

Таким образом, в способе согласно изобретению катализатор получается в течение весьма короткого периода времени по сравнению со способом, известным из уровня техники, и при этом получается катализатор с желательными характеристиками.Thus, in the method according to the invention, the catalyst is obtained in a very short period of time compared to the method known from the prior art, and thus a catalyst with the desired characteristics is obtained.

Подробное описание изобретенияDetailed description of the invention

Способ согласно изобретению, с использованием полученного таким образом катализатора, приводит к получению потока продукта гидрокрекинга, содержащего малую долю метана и практически без примесей, кипящих вместе с БТК, при достаточно высоком значении массовой скорости потока. Малая доля метана означает, что в потоке продукта гидрокрекинга присутствуют более ценные компоненты, такие как C2-C4 углеводороды и БТК. Отсутствие в потоке продукта примесей, кипящих вместе с БТК, позволяет получить химически чистый БТК путем простой дистилляции потока продукта. Это может быть осуществлено при относительно высоком значении массовой скорости потока, что означает возможность получения желательных продуктов с высокой скоростью, поэтому требуется небольшой объем реактора, что приводит к снижению капитальных затрат (CAPEX).The process according to the invention, using the catalyst thus obtained, results in a hydrocracking product stream containing a small proportion of methane and practically free of impurities, boiling together with BTX, at a sufficiently high mass flow rate. The low proportion of methane means that more valuable components such as C2-C4 hydrocarbons and BTX are present in the hydrocracking product stream. The absence of BTX-boiling impurities in the product stream allows chemically pure BTX to be obtained by simple distillation of the product stream. This can be done at a relatively high mass flow rate, which means that the desired products can be obtained at a high rate, so a small reactor volume is required, resulting in lower capital costs (CAPEX).

Используемый в изобретении термин Cn углеводороды, где n является положительным целым числом, используется для обозначения всех углеводородов, имеющих n атомов углерода. Кроме того, термин Cn+ углеводороды используется для обозначения всех молекул углеводородов, имеющих n или больше атомов углерода.Used in the invention, the term C n hydrocarbons, where n is a positive integer, is used to refer to all hydrocarbons having n carbon atoms. In addition, the term C n+ hydrocarbons is used to refer to all hydrocarbon molecules having n or more carbon atoms.

Следовательно, термин C5+ углеводороды используется для обозначения смеси углеводородов, имеющих 5 или больше атомов углерода.Therefore, the term C 5+ hydrocarbons is used to refer to a mixture of hydrocarbons having 5 or more carbon atoms.

Стадия a).Step a).

В соответствии со стадией a) способа согласно изобретению получается сырьевой поток гидрокрекинга содержащий C5-C12 углеводороды.According to step a) of the process according to the invention, a hydrocracking feed stream containing C 5 -C 12 hydrocarbons is obtained.

Сырьевой поток гидрокрекингаHydrocracking Feed Stream

Применяемый в способе настоящего изобретения сырьевой поток гидрокрекинга представляет собой смесь, содержащую C5-C12 углеводороды, предпочтительно имеющий температуру кипения в диапазоне 30-195°C. Предпочтительно, сырьевой поток гидрокрекинга, главным образом, содержит C5-C8 углеводороды.Used in the method of the present invention, the hydrocracking feed stream is a mixture containing C 5 -C 12 hydrocarbons, preferably having a boiling point in the range of 30-195°C. Preferably, the hydrocracking feed stream mainly contains C5-C8 hydrocarbons.

Сырьевой поток гидрокрекинга может быть обеспечен путем получения потока свежего сырья и необязательно смешивание этого потока с другим потоком, таким как поток, рециркулирующий из потока продукта гидрокрекинга, например, толуол, если это желательно. Это смешивание с другим потоком является необязательным. Если смешивание, например, с рециркулирующим потоком не происходит, то сырьевой поток гидрокрекинга является таким же, как поток свежего сырья. Подходящие примеры потока свежего сырья включают (без ограничения) пиролизный бензин первой стадии или многостадийной гидроочистки, прямогонную нафту, бензин гидрокрекинга, нафту легкого коксования и легкий газойль коксовой печи, бензин флюидного каталитически крекинга (ФКК), продукт реформинга или их смеси, которые необязательно подвергают обработке, такой как гидрирование, обогащение моноароматических соединений и/или удаление пентанов.The hydrocracking feed stream can be provided by obtaining a fresh feed stream and optionally mixing this stream with another stream, such as a recycle stream from a hydrocracked product stream, such as toluene, if desired. This mixing with another stream is optional. If mixing, for example, with a recycle stream does not occur, then the hydrocracking feed stream is the same as the fresh feed stream. Suitable examples of a fresh feed stream include, but are not limited to, first stage or multi-stage hydrotreated pyrolysis gasoline, straight run naphtha, hydrocracked gasoline, light coking naphtha and coke oven light gas oil, fluid catalytically cracked gasoline (FCC), reformate, or mixtures thereof, which are optionally subjected to processing such as hydrogenation, enrichment of monoaromatic compounds and/or removal of pentanes.

Например, типичная композиция первой стадии гидроочистки пиролизного бензина может содержать: 10-15 мас.% С5олефинов, 2-4 мас.% С5парафинов и циклопарафинов, 3-6 мас.% С6олефинов, 1-3 мас.% С6парафинов и нафтенов, 25-30 мас.% бензола, 15-20 мас.% толуола, 2-5 мас.% этилбензола, 3-6 мас.% ксилолов, 1-3 мас.% триметилбензолов, 4-8 мас.% дициклопентадиена и 10-15 мас.% ароматических углеводородов C9+, алкилстиролов и инденов; например, см. табл. E3.1 из книги Applied Heterogeneous Catalysis: Design, Manufacture, и Use of Solid Catalysts (Прикладной гетерогенный катализ: Разработка, производство и применение твёрдых катализаторов) (1987) J. F. Le Page.For example, a typical composition of the first stage of pyrolysis gasoline hydrotreatment may contain: 10-15 wt.% C 5 olefins, 2-4 wt.% C 5 paraffins and cycloparaffins, 3-6 wt.% C 6 olefins, 1-3 wt.% C 6 paraffins and naphthenes, 25-30 wt.% benzene, 15-20 wt.% toluene, 2-5 wt.% ethylbenzene, 3-6 wt.% xylenes, 1-3 wt.% trimethylbenzenes, 4-8 wt. .% dicyclopentadiene and 10-15 wt.% C9+ aromatic hydrocarbons, alkylstyrenes and indenes; for example, see table. E3.1 from Applied Heterogeneous Catalysis: Design, Manufacture, and Use of Solid Catalysts (1987) JF Le Page.

Предпочтительно, чтобы неароматические соединения, входящие в состав сырьевого потока гидрокрекинга, были насыщенными (например, путем предварительного гидрирования), с целью снижения экзотермического эффекта в слое, содержащем катализатор гидрокрекинга, используемый в способе изобретения. Поэтому, предпочтительно, поток свежего сырья является потоком, который уже прогидрирован. Выгодно, чтобы при гидрировании также происходило гидрообессеривание. Это обеспечивает то преимущество, что полученный поток свежего сырья имеет низкое содержание серы. Низкое содержание серы в потоке свежего сырья является выгодным, поскольку нет необходимости, чтобы катализатор гидрокрекинга, применяемый согласно изобретению обладал характеристикой гидрообессеривания.Preferably, the non-aromatic compounds in the hydrocracking feed stream are saturated (eg, by pre-hydrogenation) to reduce the exothermic effect in the bed containing the hydrocracking catalyst used in the process of the invention. Therefore, preferably, the fresh feed stream is a stream that has already been hydrogenated. Advantageously, hydrodesulfurization also takes place during the hydrogenation. This provides the advantage that the resulting fresh feed stream has a low sulfur content. The low sulfur content of the fresh feed stream is advantageous because the hydrocracking catalyst used according to the invention does not need to have hydrodesulfurization characteristics.

Поток свежего сырья или сырьевой поток гидрокрекинга, применяемый в способе настоящего изоThe fresh feed stream or hydrocracking feed stream used in the process of this ISO

- 3 041286 бретения, может содержать вплоть до 300 м.д. по массе серы (то есть, масса атомов серы, находящихся в любых соединениях, отнесенная к массе сырья).- 3 041286 shaving, may contain up to 300 ppm. by mass of sulfur (that is, the mass of sulfur atoms found in any compounds, related to the mass of raw materials).

В некоторых вариантах осуществления поток свежего сырья, применяемый в способе настоящего изобретения, представляет собой поток, который обработан с целью обогащения моноароматическими соединениями. Используемый в изобретении термин моноароматическое соединение относится к углеводородному соединению, имеющему только одно ароматическое кольцо. Средства и способы, подходящие для увеличения содержания моноароматических соединений в смешанном углеводородном потоке, хорошо известны из уровня техники, например, процесс Maxene; смотрите Bhirud (2002) Proceedings of the DGMK-conference 115-122 (Труды конференции).In some embodiments, the fresh feed stream used in the process of the present invention is a stream that has been treated to be enriched in monoaromatic compounds. As used herein, the term monoaromatic compound refers to a hydrocarbon compound having only one aromatic ring. Means and methods suitable for increasing the content of monoaromatic compounds in a mixed hydrocarbon stream are well known in the art, for example, the Maxene process; see Bhirud (2002) Proceedings of the DGMK-conference 115-122 (Proceedings of the conference).

В некоторых вариантах осуществления из потока свежего сырья, применяемого в способе настоящего изобретения, удалены пентаны. Предпочтительно поток свежего сырья содержит самое большее 5 мас.% C5 углеводородов, более предпочтительно самое большее 4 мас.%, самое большее 3 мас.%, самое большее 2 мас.%, или самое большее 1 мас.% C5 углеводородов.In some embodiments, pentanes have been removed from the fresh feed stream used in the process of the present invention. Preferably the fresh feed stream contains at most 5 wt.% C 5 hydrocarbons, more preferably at most 4 wt.%, at most 3 wt.%, at most 2 wt.%, or at most 1 wt.% C 5 hydrocarbons.

Предпочтительно, сырьевой поток гидрокрекинга получают в процессе, который не включает в себя стадию удаления бензола или удаления C6 углеводородов. Это означает, что преднамеренное удаление бензола не проводится при получении сырьевого потока гидрокрекинга или потока свежего сырья. Согласно настоящему изобретению, кипящие вместе с бензолом примеси, присутствующие в сырьевом потоке гидрокрекинга, выгодно превращаются в полезный СНГ.Preferably, the hydrocracking feed stream is produced in a process that does not include a benzene or C 6 removal step. This means that the intentional removal of benzene is not carried out in the production of a hydrocracking feed stream or fresh feed stream. According to the present invention, benzene-boiling impurities present in the hydrocracking feed stream are advantageously converted into useful LPG.

Предпочтительно, сырьевой поток гидрокрекинга может содержать по меньшей мере 10 мас.% бензола, например, по меньшей мере 20 мас.% бензола, по меньшей мере 30 мас.% бензола, или по меньшей мере 40 мас.% бензола, и/или самое большее 90 мас.% бензола, например, самое большее 80 мас.%, самое большее 70 мас.%, самое большее 60 мас.% или самое большее 50 мас.% бензола.Preferably, the hydrocracking feed stream may contain at least 10 wt.% benzene, for example, at least 20 wt.% benzene, at least 30 wt.% benzene, or at least 40 wt.% benzene, and/or the most more than 90 wt.% benzene, for example, at most 80 wt.%, at most 70 wt.%, at most 60 wt.% or at most 50 wt.% benzene.

Предпочтительно, поток свежего сырья может содержать по меньшей мере 10 мас.% бензола, например, по меньшей мере 20 мас.% бензола, по меньшей мере 30 мас.% бензола или по меньшей мере 40 мас.% бензола, и/или самое большее 90 мас.% бензола, например, самое большее 80 мас.%, самое большее 70 мас.%, самое большее 60 мас.% или самое большее 50 мас.% бензола.Preferably, the fresh feed stream may contain at least 10 wt.% benzene, for example, at least 20 wt.% benzene, at least 30 wt.% benzene or at least 40 wt.% benzene, and/or at most 90 wt.% benzene, for example, at most 80 wt.%, at most 70 wt.%, at most 60 wt.% or at most 50 wt.% benzene.

Стадия b).Step b).

Согласно стадии b) способа по изобретению, сырьевой поток гидрокрекинга контактирует в присутствии водорода, в реакторе гидрокрекинга с катализатором гидрокрекинга, полученным по способу изобретения.According to step b) of the process of the invention, the hydrocracking feed stream is contacted, in the presence of hydrogen, in a hydrocracking reactor with a hydrocracking catalyst prepared according to the process of the invention.

Продукт, полученный на стадии гидрокрекинга способа настоящего изобретения, (поток продукта гидрокрекинга) содержит СНГ, БТК и метан.The product obtained from the hydrocracking step of the process of the present invention (hydrocracking product stream) contains LPG, BTX and methane.

Термин СНГ, используемый в изобретении, относится к общепринятому сокращению термина сжиженный нефтяной газ. Обычно СНГ состоит из смеси C2-C4 углеводородов, то есть, смеси C2, C3, и C4 углеводородов.The term LPG as used in the invention refers to the common abbreviation for the term liquefied petroleum gas. LPG typically consists of a mixture of C2-C4 hydrocarbons, ie a mixture of C2 , C3, and C4 hydrocarbons.

Термин БТК, используемый в изобретении, является хорошо известным из уровня техники, и относится к смеси бензола, толуола и ксилолов.The term BTX used in the invention is well known in the art and refers to a mixture of benzene, toluene and xylenes.

Используемый в изобретении термин химически чистый БТК относится к смеси углеводородов, содержащей меньше, чем 5 мас.% углеводородов, отличающихся от бензола, толуола и ксилолов, предпочтительно меньше, чем 4 мас.% углеводородов, отличающихся от бензола, толуола и ксилолов, более предпочтительно меньше, чем 3 мас.% углеводородов, отличающихся от бензола, толуола и ксилолов, и наиболее предпочтительно меньше, чем 2,5 мас.% углеводородов, отличающихся от бензола, толуола и ксилолов.As used herein, chemically pure BTX refers to a mixture of hydrocarbons containing less than 5% by weight of hydrocarbons other than benzene, toluene and xylenes, preferably less than 4% by weight of hydrocarbons other than benzene, toluene and xylenes, more preferably less than 3% by weight of hydrocarbons other than benzene, toluene and xylenes, and most preferably less than 2.5% by weight of hydrocarbons other than benzene, toluene and xylenes.

Кроме того, химически чистый БТК, полученный по способу настоящего изобретения, содержит меньше, чем 1 мас.% неароматических C6+ углеводородов, предпочтительно меньше, чем 0,7 мас.% неароматических C6+ углеводородов, более предпочтительно меньше, чем 0,5 мас.% неароматических C6+ углеводородов и наиболее предпочтительно меньше, чем 0,2 мас.% неароматических C6+ углеводородов. Наиболее значимыми примесями являются неароматические соединения, которые имеют диапазон кипения, близкий к температуре кипения бензола, включающие (но без ограничения указанным) циклогексан, метилциклопентан, н-гексан, 2-метилпентан и 3-метилпентан. Наиболее значимыми неароматическими соединениями, которые имеют диапазон кипения, близкий к температуре кипения толуола, включают 2,4-диметилпентан, 3,3-диметилпентан и 2,2-диметилпентан.In addition, chemically pure BTX obtained by the method of the present invention contains less than 1 wt.% non-aromatic C 6+ hydrocarbons, preferably less than 0.7 wt.% non-aromatic C 6+ hydrocarbons, more preferably less than 0, 5 wt.% non-aromatic C 6+ hydrocarbons and most preferably less than 0.2 wt.% non-aromatic C 6+ hydrocarbons. The most significant impurities are non-aromatic compounds that have a boiling range close to that of benzene, including (but not limited to) cyclohexane, methylcyclopentane, n-hexane, 2-methylpentane, and 3-methylpentane. The most significant non-aromatic compounds that have a boiling range close to that of toluene include 2,4-dimethylpentane, 3,3-dimethylpentane, and 2,2-dimethylpentane.

Следовательно, поток продукта гидрокрекинга практически не содержит неароматические C6+ углеводороды. Используемое в изобретении выражение поток продукта гидрокрекинга практически не содержит неароматические C6+ углеводороды означает, что указанный поток продукта гидрокрекинга содержит меньше, чем 1 мас.% неароматических C6+ углеводородов, предпочтительно меньше, чем 0,7 мас.% неароматических C6+ углеводородов, более предпочтительно меньше, чем 0,5 мас.% неароматических C6+ углеводородов и наиболее предпочтительно меньше, чем 0,2 мас.% неароматических C6+ углеводородов.Therefore, the hydrocracked product stream is substantially free of non-aromatic C 6+ hydrocarbons. As used herein, the expression hydrocracked product stream is substantially free of non-aromatic C6+ hydrocarbons means that said hydrocracked product stream contains less than 1 wt. % non-aromatic C 6+ hydrocarbons, preferably less than 0.7 wt. % non-aromatic C 6+ hydrocarbons, more preferably less than 0.5 wt.% non-aromatic C 6+ hydrocarbons and most preferably less than 0.2 wt.% non-aromatic C 6+ hydrocarbons.

Термин ароматический углеводород очень хорошо известен из уровня техники. Соответственно, термин ароматический углеводород относится к циклически сопряженным углеводородам, имеющим стабильность (благодаря делокализации), которая значительно больше, чем стабильность гипотетическойThe term aromatic hydrocarbon is very well known in the art. Accordingly, the term aromatic hydrocarbon refers to cyclically conjugated hydrocarbons having a stability (due to delocalization) that is significantly greater than that of the hypothetical

- 4 041286 локализованной структуры (например, структуры Кекуле). Наиболее общим методом определения ароматичности данного углеводорода является исследование диатропичности в спектре 1H ЯМР, например, наличие химических сдвигов в диапазоне от 7,2 до 7,3 м.д. для протонов бензольного кольца.- 4 041286 localized structures (eg Kekule structures). The most common method for determining the aromaticity of a given hydrocarbon is to study diatropicity in the 1H NMR spectrum, for example, the presence of chemical shifts in the range from 7.2 to 7.3 ppm. for the protons of the benzene ring.

Поток продукта гидрокрекинга, полученный в способе настоящего изобретения, предпочтительно содержит меньше, чем 5 мас.% метана. Предпочтительно, поток продукта гидрокрекинга, полученный в способе настоящего изобретения, содержит меньше, чем 4 мас.% метана, более предпочтительно меньше, чем 3 мас.% метана, еще более предпочтительно меньше, чем 2 масс.% метана, еще более предпочтительно меньше, чем 1,5 мас.% метана, еще более предпочтительно меньше, чем 1,4 мас.% метана, еще более предпочтительно меньше, чем 1,3 мас.% метана, еще более предпочтительно меньше, чем 1,2 мас.% метана, еще более предпочтительно меньше, чем 1,1 мас.% метана, и наиболее предпочтительно меньше, чем 1 мас.% метана.The hydrocracked product stream obtained in the process of the present invention preferably contains less than 5% by weight of methane. Preferably, the hydrocracked product stream obtained in the process of the present invention contains less than 4 wt.% methane, more preferably less than 3 wt.% methane, even more preferably less than 2 wt.% methane, even more preferably less, than 1.5 wt.% methane, even more preferably less than 1.4 wt.% methane, even more preferably less than 1.3 wt.% methane, even more preferably less than 1.2 wt.% methane , even more preferably less than 1.1 wt.% methane, and most preferably less than 1 wt.% methane.

Предпочтительно, поток продукта гидрокрекинга, кроме того, практически не содержит C5 углеводороды. Используемое в изобретении выражение поток продукта гидрокрекинга практически не содержит C5 углеводороды означает, что поток продукта гидрокрекинга содержит меньше, чем 1 мас.% C5 углеводородов, предпочтительно меньше, чем 0,7 мас.% C5 углеводородов, более предпочтительно меньше, чем 0,6 мас.% C5 углеводородов и наиболее предпочтительно меньше, чем 0,5 мас.% C5 углеводородов.Preferably, the hydrocracked product stream is also substantially free of C 5 hydrocarbons. As used herein, the expression hydrocracked product stream is substantially free of C 5 hydrocarbons means that the hydrocracked product stream contains less than 1 wt% C 5 hydrocarbons, preferably less than 0.7 wt% C 5 hydrocarbons, more preferably less than 0.6 wt.% C 5 hydrocarbons and most preferably less than 0.5 wt.% C 5 hydrocarbons.

Главное преимущество способа настоящего изобретения состоит в том, что поток продукта гидрокрекинга практически не содержит неароматические C6+ углеводороды, так как эти углеводородов обычно имеют диапазон кипения, близкий к температуре кипения C6+ ароматических углеводородов. Поэтому возможны затруднения при отделении неароматических C6+ углеводородов от ароматических C6+ углеводородов, содержащихся в потоке продукта гидрокрекинга, путем дистилляции.The main advantage of the process of the present invention is that the hydrocracked product stream is substantially free of non-aromatic C6+ hydrocarbons, as these hydrocarbons typically have a boiling range close to that of C6+ aromatics. Therefore, it may be difficult to separate non-aromatic C6+ hydrocarbons from aromatic C6+ hydrocarbons contained in the hydrocracked product stream by distillation.

Условия процессаProcess conditions

Условия процесса, в которых проводится гидрокрекинг сырьевого потока, являются фактором, определяющим состав потока продукта гидрокрекинга.The process conditions under which the feed stream is hydrocracked are a factor in determining the composition of the hydrocracked product stream.

Обычно, при слишком большой объемной скорости, не все примеси, кипящие вместе с БТК подвергаются гидрокрекингу, поэтому нельзя получить химически чистый БТК путем простой дистилляции потока продукта. Однако при слишком низкой объемной скорости возрастает выход метана за счет пропана и бутана. Кроме того, при повышенной объемной скорости требуется реактор меньшего объема и, таким образом, снижаются капитальные затраты. Поэтому выгодно осуществлять способ изобретения при повышенной объемной скорости, при которой практически все примеси, кипящие вместе с БТК подвергаются гидрокрекингу.Usually, if the space velocity is too high, not all of the impurities boiling with BTX are hydrocracked, so chemically pure BTX cannot be obtained by simple distillation of the product stream. However, if the space velocity is too low, the methane yield increases at the expense of propane and butane. In addition, at higher space velocity, a smaller reactor volume is required and thus capital costs are reduced. Therefore, it is advantageous to carry out the process of the invention at an increased space velocity, at which substantially all of the impurities boiling together with the BTX undergo hydrocracking.

Установлено, что стадия гидрокрекинга (b) может быть выгодно осуществлена при высокой объемной скорости подачи, и в то же время обеспечивается гидрокрекинг практически всех примесей, кипящих вместе с БТК, благодаря высокой активности катализатора. Не углубляясь в теорию, авторы изобретения считают, что в катализаторе, применяемом в способе изобретения, гидрирующий металл и цеолит находятся в непосредственной близости друг к другу, что означает более короткий путь диффузии между этими двумя центрами. Это обеспечивает гидрокрекинг примесей, кипящих вместе с БТК, при высокой объемной скорости подачи.It has been found that the hydrocracking step (b) can be advantageously carried out at a high space velocity, and at the same time hydrocracking of almost all impurities boiling with BTX is ensured due to the high activity of the catalyst. Without going into theory, the inventors believe that in the catalyst used in the method of the invention, the hydrogenating metal and zeolite are in close proximity to each other, which means a shorter diffusion path between these two centers. This allows for the hydrocracking of impurities boiling with BTX at a high volumetric feed rate.

Соответственно, в некоторых предпочтительных вариантах осуществления, стадию (b) проводят при массовой скорости потока (WHSV) 3-30 ч-1, например, по меньшей мере 5 ч-1, по меньшей мере 6 ч-1, по меньшей мере 7 ч-1 или по меньшей мере 8 ч-1, и/или самое большее 25 ч-1, самое большее 20 ч-1, самое большее 15 ч-1, самое большее 10 ч-1. При высокой массовой скорости потока, такой как по меньшей мере 8 ч-1, можно конкретно использовать реактор небольшого объема, что снижает капитальные затраты.Accordingly, in some preferred embodiments, step (b) is carried out at a mass flow rate (WHSV) of 3-30 h -1 , for example, at least 5 h -1 , at least 6 h -1 , at least 7 h -1 or at least 8 h -1 , and/or at most 25 h -1 , at most 20 h -1 , at most 15 h -1 , at most 10 h -1 . At a high mass flow rate, such as at least 8 h -1 , a small volume reactor can be specifically used, which reduces capital costs.

Кроме того, было обнаружено, что стадия (b) может быть осуществлена при относительно низкой температуре. Это обеспечивает повышенную гибкость технологии, а также пониженную тепловую нагрузку и может продлить рабочий цикл процесса. Соответственно, в предпочтительных вариантах осуществления, стадия (b) проводится при температуре 425-445°C. В других вариантах осуществления, стадию (b) осуществляют при 450-580°C. Повышенный диапазон температур приводит к высокой степени превращения при гидрокрекинге.In addition, it has been found that step (b) can be carried out at a relatively low temperature. This provides increased process flexibility as well as reduced heat load and can extend the process cycle time. Accordingly, in preferred embodiments, step (b) is carried out at a temperature of 425-445°C. In other embodiments, step (b) is carried out at 450-580°C. An increased temperature range results in a high hydrocracking conversion.

Гидрокрекинг потока сырья проводится при избыточном давлении 300-5000 кПа, более предпочтительно при избыточном давлении 600-3000 кПа, особенно предпочтительно при избыточном давлении 1000-2000 кПа и наиболее предпочтительно при избыточном давлении 1200-1600 кПа. Путем повышения давления в реакторе, может быть увеличена степень превращения C5+ неароматических соединений, однако с повышением давления также увеличивается выход метана и гидрирование ароматических колец в производные циклогексана, которые могут расщепляться с образованием компонентов СНГ. Это приводит к снижению выхода ароматических соединений при повышении давления, и так как некоторое количество циклогексана и его изомера -метилциклопентана, полностью не подвергается гидрокрекингу, при давлении 1200-1600 кПа в итоге можно получить бензол высокой чистоты.Hydrocracking of the feed stream is carried out at an overpressure of 300-5000 kPa, more preferably at an overpressure of 600-3000 kPa, particularly preferably at an overpressure of 1000-2000 kPa and most preferably at an overpressure of 1200-1600 kPa. By pressurizing the reactor, the degree of conversion of C 5+ non-aromatic compounds can be increased, however, increasing the pressure also increases the yield of methane and the hydrogenation of aromatic rings to cyclohexane derivatives, which can be split to form LPG components. This leads to a decrease in the yield of aromatic compounds with increasing pressure, and since a certain amount of cyclohexane and its isomer -methylcyclopentane is not completely hydrocracked, high purity benzene can be obtained as a result at a pressure of 1200-1600 kPa.

Стадия гидрокрекинга проводится в присутствии избытка водорода в реакционной смеси. Это означает, что в реакционной смеси, подвергаемой гидрокрекингу, присутствует сверхстехиометрическое количество водорода. Предпочтительно, молярное отношение водорода к молекулам углеводородов (HC)The hydrocracking step is carried out in the presence of an excess of hydrogen in the reaction mixture. This means that an overstoichiometric amount of hydrogen is present in the hydrocracked reaction mixture. Preferably, the molar ratio of hydrogen to hydrocarbon molecules (HC)

- 5 041286 (молярное отношение H2/HC) в реагирующем сырье находится между 1:1 и 4:1, предпочтительно между 1:1 и 3:1 и наиболее предпочтительно между 2:1 и 3:1. Повышенная чистота бензола в потоке продукта может быть получена путем подбора относительно низкого молярного отношения H2/HC. В этом контексте термин углеводородные молекулы означает все молекулы углеводородов, присутствующие в реагирующем сырье, такие как бензол, толуол, гексан, циклогексан, и др. Необходимо знать состав сырья для того, чтобы затем рассчитать среднюю молекулярную массу этого потока, чтобы можно было рассчитать правильную скорость подачи водорода. Избыточное количество водорода в реакционной смеси подавляет образование кокса, который, предположительно, приводит к дезактивации катализатора.- 5 041286 (H2/HC molar ratio) in the reacting feed is between 1:1 and 4:1, preferably between 1:1 and 3:1 and most preferably between 2:1 and 3:1. Increased purity of benzene in the product stream can be obtained by selecting a relatively low H2/HC molar ratio. In this context, the term hydrocarbon molecules means all hydrocarbon molecules present in the reacting feed, such as benzene, toluene, hexane, cyclohexane, etc. It is necessary to know the composition of the feed in order to then calculate the average molecular weight of this stream so that the correct value can be calculated. hydrogen supply rate. An excess amount of hydrogen in the reaction mixture inhibits the formation of coke, which presumably leads to catalyst deactivation.

КатализаторCatalyst

Катализатор, применяемый в способе настоящего изобретения, получают по способу согласно изобретению.The catalyst used in the method of the present invention is obtained by the method according to the invention.

На стадии (i) способа получения катализатора гидрокрекинга согласно изобретению, получают формованную массу, содержащую цеолит и связующее, в которой цеолит представляет собой ZSM-5, имеющий молярное отношение диоксида кремния (SiO2) к оксиду алюминия (A12O3), равное 25:75. Формованную массу получают путем формования, например, экструзии цеолита и связующего в заданную форму, прокаливания на воздухе, например, при температуре между 400°C и 600°C, например, в течение от 1 до 16 ч, и охлаждения до комнатной температуры. Такая формованная масса, полученная путем формования (экструзии) с последующим прокаливанием и охлаждением, является промышленно доступной. Формованную массу хранят до последующего применения.In step (i) of the process for producing a hydrocracking catalyst according to the invention, a zeolite and binder-containing molded body is obtained, in which the zeolite is ZSM-5 having a molar ratio of silica (SiO 2 ) to alumina (A12O3) of 25:75 . The shaped mass is obtained by molding, for example, extrusion of the zeolite and binder into a desired shape, calcination in air, for example, at a temperature between 400°C and 600°C, for example, for 1 to 16 hours, and cooling to room temperature. Such molded mass obtained by molding (extrusion) followed by calcination and cooling is commercially available. The molded mass is stored until further use.

Формованная масса, хранящаяся при комнатной температуре, может быть подвергнута сушке на стадии (ii) сушки формованной массы при температуре 100-300°C в течение по меньшей мере 1 ч, до стадии (iii). При осуществлении стадии (ii) предпочтительно сушку проводят при 200-300°C в течение 12 ч. Однако предпочтительно, способ согласно изобретению не включает в себя стадию (ii), то есть, стадию (iii) проводят без термической обработки (температура достигает 100°C) после стадии (i).The molded body stored at room temperature can be dried in step (ii) of drying the molded body at 100-300° C. for at least 1 hour, to step (iii). When step (ii) is carried out, the drying is preferably carried out at 200-300°C for 12 hours. However, preferably, the method according to the invention does not include step (ii), i.e., step (iii) is carried out without heat treatment (temperature reaches 100 °C) after step (i).

На стадии (iii) формованную массу подвергают влажной пропитке для осаждения гидрирующего металла на формованную массу. Пропитку проводят в течение самое большее 2 ч, например, 0,5-2 ч или 0,5-1,5 ч, который значительно короче, чем в традиционных процессах. Пропитка может быть осуществлена даже при комнатной температуре, что дополнительно приводит к снижению затрат.In step (iii), the molded body is subjected to a wet impregnation to deposit the hydrogenating metal on the molded body. The impregnation is carried out for at most 2 hours, for example 0.5-2 hours or 0.5-1.5 hours, which is significantly shorter than in conventional processes. The impregnation can be carried out even at room temperature, further reducing costs.

Формованная масса, хранящаяся с осажденным гидрирующим металлом, может быть обработана на стадии (iv) промывки или полоскания, до стадии (v). Промывка может быть осуществлена с большим объемом воды, но также может быть проведена путем введения формованной массы в контейнер с относительно малым количеством воды (например, в 5 раз больше объема формованной массы). Однако предпочтительно, способ согласно изобретению не включает в себя стадию (iv).The shaped mass stored with the precipitated hydrogenating metal may be processed in a washing or rinsing step (iv) to step (v). Washing can be done with a large volume of water, but can also be done by introducing the molded mass into a container with a relatively small amount of water (eg, 5 times the volume of the molded mass). Preferably, however, the method according to the invention does not include step (iv).

На стадии (v), формованная масса, хранящаяся с осажденным гидрирующим металлом, подвергается термической обработке на воздухе в течение краткого периода времени, то есть 1-5 ч. Температура составляет 250-300°C и предпочтительно 270-290°C. Предпочтительно термическая обработка проводится при температуре 270-290°C в течение 1-3 ч.In step (v), the molded body stored with the precipitated hydrogenating metal is heat treated in air for a short period of time, i.e. 1-5 hours. The temperature is 250-300°C and preferably 270-290°C. Preferably, the heat treatment is carried out at a temperature of 270-290°C for 1-3 hours.

В особенно предпочтительных вариантах осуществления изобретения способ согласно изобретению не включает в себя стадию (ii) и не включает в себя стадию (iv).In particularly preferred embodiments of the invention, the method according to the invention does not include step (ii) and does not include step (iv).

Катализатор гидрокрекинга, применяемый в способе настоящего изобретения, содержит гидрирующий металл и формованную массу, содержащую ZSM-5 цеолит и связующее, причем гидрирующий металл осаждается на формованную массу. Примеры формованной массы включают (но без ограничения указанным) гранулы, таблетки, частицы и экструдаты сферической или цилиндрической формы. Обычно формованная масса имеет средний диаметр приблизительно от 0,1 до 15 мм, например, приблизительно от 1 до 7 мм, типично от 1,4 до 3,5 мм. Обычно диаметр измеряют с помощью штангенциркуля. Обычно формованная масса имеет среднюю длину частиц от 3 до 8 мм. Используемый в изобретении термин «средний» означает среднее арифметическое значение. Одним конкретным примером формованной массы является экструдат цилиндрической формы, имеющий средний диаметр приблизительно 1,6 мм (1/16 дюйма) при средней длине экструдатов приблизительно от 3 до 8 мм. В таком катализаторе расстояние между гидрирующим металлом и кислотным центром цеолита меньше, чем в смешанном катализаторе из формованной массы цеолита и гидрирующего металла, нанесенного на связующее. Примером последнего может быть смесь экструдата цеолита ZSM-5 и платины, осажденной на формованный Al2O3.The hydrocracking catalyst used in the process of the present invention contains a hydrogenating metal and a molded body containing ZSM-5 zeolite and a binder, with the hydrogenating metal deposited on the molded body. Examples of shaped mass include, but are not limited to, pellets, tablets, particles, and extrudates of a spherical or cylindrical shape. Typically, the molded body has an average diameter of about 0.1 to 15 mm, for example about 1 to 7 mm, typically 1.4 to 3.5 mm. The diameter is usually measured with a caliper. Typically, the shaped mass has an average particle length of 3 to 8 mm. Used in the invention, the term "average" means the arithmetic mean. One specific example of a shaped mass is a cylindrical extrudate having an average diameter of approximately 1.6 mm (1/16 inch) with an average length of the extrudates of approximately 3 to 8 mm. In such a catalyst, the distance between the hydrogenating metal and the acidic site of the zeolite is smaller than in a mixed catalyst of a molded mass of zeolite and a hydrogenating metal deposited on a binder. An example of the latter would be a mixture of a ZSM-5 zeolite extrudate and platinum deposited on molded Al 2 O 3 .

Кроме того, было замечено, что в способе настоящего изобретения поток продукта гидрокрекинга имеет желательный состав СНГ. Обычно СНГ с высоким содержанием C2 углеводородов может иметь большую ценность, чем СНГ с высоким содержанием C3 углеводородов. Было замечено, что катализатор гидрокрекинга, применяемый в настоящем изобретении, обеспечивает повышенное отношение C2/C3 по сравнению с катализатором гидрокрекинга, содержащим смесь экструдата цеолита ZSM-5 и гидрирующего металла, осажденного на формованное связующее, когда сырьевой поток гидрокрекинга представляет собой нафту. Следовательно, способ настоящего изобретения, в котором сырьевой поток гидрокрекинга представляет собой нафту, можно выгодно использовать для получения потока продукта гидрокрекинга, имеющего высокое отношение C2/C3.In addition, it has been observed that in the process of the present invention, the hydrocracked product stream has a desirable LPG composition. Typically high C2 LPG can be more valuable than high C3 LPG. It has been observed that the hydrocracking catalyst used in the present invention provides an increased C2/C3 ratio compared to a hydrocracking catalyst containing a mixture of a ZSM-5 zeolite extrudate and hydrogenating metal deposited on a molded binder when the hydrocracking feed stream is naphtha. Therefore, the process of the present invention, in which the hydrocracking feed stream is naphtha, can be advantageously used to produce a hydrocracked product stream having a high C2/C3 ratio.

Цеолиты представляют собой молекулярные сита, имеющие трехмерные структуры с чёткими каZeolites are molecular sieves that have three-dimensional structures with distinct characteristics.

- 6 041286 налами, порами, полостями с определённым размером пор. Используемый в изобретении термин цеолит или алюмосиликатный цеолит относится к алюмосиликатным молекулярным ситам. Обзор характеристик молекулярных сит приведен, например, в главе Молекулярные сита книги Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology (Энциклопедия химической технологии), том 16, с. 811-853; в Atlas of Zeolite Framework Types, 5th edition, Elsevier, 2001 (Атлас типов структур цеолитов, 5е издание). Цеолит ZSM-5 является цеолитом, имеющим средний размер пор приблизительно 5-6 А. Цеолит ZSM-5 является цеолитом с 10-членными кольцами, то есть, формируются из колец, состоящих из 10 тетраэдров [SiO4] и [AlO4]-. Цеолит ZSM-5 цеолит имеет MFT структуру. Отрицательный заряд, возникающий от [AlO4]-, нейтрализуется катионом в цеолите.- 6 041286 cash, pores, cavities with a certain pore size. As used herein, the term zeolite or aluminosilicate zeolite refers to aluminosilicate molecular sieves. An overview of the characteristics of molecular sieves is given, for example, in the chapter Molecular sieves of the Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, Volume 16, p. 811-853; in Atlas of Zeolite Framework Types, 5th edition, Elsevier, 2001. Zeolite ZSM-5 is a zeolite having an average pore size of approximately 5-6 A. Zeolite ZSM-5 is a zeolite with 10-membered rings, that is, formed from rings consisting of 10 tetrahedra [SiO 4 ] and [AlO 4 ] - . Zeolite ZSM-5 zeolite has MFT structure. The negative charge arising from [AlO 4 ] - is neutralized by the cation in the zeolite.

Молярное отношение диоксида кремния (SiO2) к оксиду алюминия (Al2O3) в ZSM-5 цеолите находится в диапазоне 25-75.The molar ratio of silicon dioxide (SiO 2 ) to alumina (Al 2 O 3 ) in ZSM-5 zeolite is in the range of 25-75.

С использованием цеолита, имеющего молярное отношение SiO2 к Al2O3 равное 25-75, продемонстрированы оптимальные характеристики катализатора как по активности (которая измерена по массовой скорости потока), образования бензола, так и по общему содержанию ароматических углеводородов (БТК, этилбензол и более тяжелые) и метана в потоке продукта. Средства и методы количественного определения молярного отношения SiO2 к Al2O3 в цеолите хорошо известны из уровня техники, и включают (но без ограничения указанным) AAS (Атомная абсорбционная спектроскопия), ICP (Спектрометрия индуктивно сопряженной плазмы) или рентгенофлуоресцентный анализ (XRF). Отмечается, что указанное в изобретении молярное отношение SiO2 к Al2O3 означает отношение в цеолите до смешивания со связующим для формования в формованную массу. Предпочтительно, молярное отношение SiO2 к Al2O3 измеряют методом XRF.Using a zeolite having a molar ratio of SiO 2 to Al 2 O 3 equal to 25-75, optimal catalyst performance was demonstrated both in terms of activity (which is measured by mass flow rate), benzene formation, and total aromatics content (BTK, ethylbenzene and heavier) and methane in the product stream. Means and methods for quantifying the molar ratio of SiO 2 to Al 2 O 3 in zeolite are well known in the art, and include (but are not limited to) AAS (Atomic Absorption Spectroscopy), ICP (Inductively Coupled Plasma Spectrometry) or X-ray Fluorescence Analysis (XRF) . It is noted that the molar ratio of SiO 2 to Al 2 O 3 indicated in the invention means the ratio in the zeolite before mixing with the binder for molding into a molded mass. Preferably, the molar ratio of SiO 2 to Al 2 O 3 is measured by XRF.

Предпочтительно, отношение диоксида кремния к оксиду алюминия для цеолита ZSM-5 находится в диапазоне 30-65, более предпочтительно 35-60, более предпочтительно в диапазоне 40-55. При таком отношении, особенно когда отношение диоксида кремния к оксиду алюминия составляет по меньшей мере 35, получается наилучший баланс между суммой ароматических углеводородов и содержанием метана в потоке продукта гидрокрекинга и достигаемой массовой скорости потока для желательной чистоты бензола.Preferably, the ratio of silica to alumina for ZSM-5 zeolite is in the range of 30-65, more preferably 35-60, more preferably in the range of 40-55. With this ratio, especially when the ratio of silica to alumina is at least 35, the best balance is obtained between the amount of aromatic hydrocarbons and the content of methane in the hydrocracked product stream and the mass flow rate achieved for the desired purity of benzene.

Цеолит находится в водородной форме, то есть, имеется по меньшей мере часть исходных катионов, связанных с ним, которые замещены на H+ ионы. Методы перевода алюмосиликатных цеолитов в водородную форму хорошо известны из уровня техники. Первый метод включает прямую обработку с использованием кислоты, например, минеральной кислоты (HNO3, HCl, и др.). Второй метод включает прямой обмен с использованием аммонийной соли (например, NH4NO3) с последующим прокаливанием.The zeolite is in hydrogen form, that is, there is at least a portion of the original cations associated with it, which are replaced by H+ ions. Methods for converting aluminosilicate zeolites into the hydrogen form are well known in the art. The first method involves direct treatment using an acid, such as a mineral acid (HNO 3 , HCl, etc.). The second method involves direct exchange using an ammonium salt (eg NH4NO3) followed by calcination.

Поскольку цеолит находится в водородной форме, он не подвергается обмену с основанием. Например, цеолит не подвергается обмену с основными ионами - натрием или цезием, предпочтительно не подвергается ионному обмену с щелочными или щелочноземельными металлами (например, из группы IA и IIA периодической системы элементов). Катализатор согласно изобретению может содержать суммарно меньше чем 0,05 мас.% натрия и цезия, предпочтительно меньше чем 0,04 мас.% или меньше чем 0,01 мас.% в расчете на всю массу катализатора. Этот катализатор может содержать суммарно меньше чем 0,05 мас.% щелочного и щелочно-земельного металла, предпочтительно меньше чем 0,04 мас.%, или меньше чем 0,01 мас.% в расчете на всю массу катализатора. Желательно, чтобы в цеолите отсутствовали добавки щелочных или щелочноземельных металлов.Since the zeolite is in its hydrogen form, it does not undergo exchange with the base. For example, the zeolite is not exchanged with the basic ions sodium or cesium, preferably not ion exchanged with alkali or alkaline earth metals (eg, from Group IA and IIA of the Periodic Table of the Elements). The catalyst according to the invention may contain a total of less than 0.05 wt.% sodium and cesium, preferably less than 0.04 wt.% or less than 0.01 wt.%, based on the total weight of the catalyst. This catalyst may contain a total of less than 0.05 wt.% alkali and alkaline earth metal, preferably less than 0.04 wt.%, or less than 0.01 wt.% based on the total weight of the catalyst. It is desirable that the zeolite be free of alkali or alkaline earth metal additives.

Катализатор, применяемый в способе настоящего изобретения, содержит 0,010-0,30 мас.%, предпочтительно 0,010-0,15 мас.% гидрирующего металла. В контексте настоящего изобретения термин мас.%, при рассмотрении содержания металла, который входит в состав катализатора, относится к мас.% указанного металла относительно общей массы гидрирующего металла, цеолита и связующего. Количество гидрирующего металла в катализаторе можно определить, например, анализируя катализатор методом XRF.The catalyst used in the process of the present invention contains 0.010-0.30% by weight, preferably 0.010-0.15% by weight of the hydrogenating metal. In the context of the present invention, the term wt.%, when considering the content of the metal, which is part of the catalyst, refers to the wt.% of the specified metal relative to the total weight of the hydrogenating metal, zeolite and binder. The amount of hydrogenating metal in the catalyst can be determined, for example, by analyzing the catalyst by XRF.

Предпочтительно катализатор содержит 0,015-0,095 мас.% гидрирующего металла. Установлено, что катализатор, содержащий гидрирующий металл в указанном диапазоне, дает особенно высокий выход бензола. Еще более предпочтительно катализатор содержит 0,020-0,090 мас.%, 0,035-0,080 или 0,0400,075 мас.% гидрирующего металла. Для таких катализаторов количество потерянного бензола (снижение количества бензола в потоке продукта гидрокрекинга относительно сырьевого потока гидрокрекинга) по способу изобретения, и количество метана в потоке продукта гидрокрекинга является относительно малым. Суммарное количество ароматических углеводородов (БТК, этилбензол и более тяжелые) в потоке продукта гидрокрекинга является относительно высоким.Preferably the catalyst contains 0.015-0.095% by weight of the hydrogenating metal. It has been found that a catalyst containing a hydrogenating metal in this range gives a particularly high yield of benzene. Even more preferably, the catalyst contains 0.020-0.090 wt.%, 0.035-0.080 or 0.0400.075 wt.% hydrogenating metal. For such catalysts, the amount of benzene lost (reduction in the amount of benzene in the hydrocracked product stream relative to the hydrocracking feed stream) by the process of the invention and the amount of methane in the hydrocracked product stream is relatively small. The total amount of aromatics (BTK, ethylbenzene and heavier) in the hydrocracked product stream is relatively high.

Предпочтительно гидрирующий металл представляет собой по меньшей мере один элемент, выбранный из группы 10 периодической системы элементов, или родий или иридий. Предпочтительными элементами из группы 10 являются палладий и платина, особенно платина.Preferably, the hydrogenating metal is at least one element selected from Group 10 of the Periodic Table of the Elements, or rhodium or iridium. Preferred group 10 elements are palladium and platinum, especially platinum.

Катализатор гидрокрекинга, применяемый в способе изобретения, должен обладать достаточной гидрирующей активностью. Соответственно предпочтительно, чтобы в катализаторе отсутствовали вторичные металлы, такие как олово, свинец или висмут, которые подавляют гидрирующую активность гидрирующего металла. Предпочтительно катализатор гидрокрекинга, применяемый в способе настояThe hydrocracking catalyst used in the process of the invention must have sufficient hydrogenating activity. Accordingly, it is preferred that the catalyst be free of secondary metals such as tin, lead or bismuth, which inhibit the hydrogenating activity of the hydrogenating metal. Preferably the hydrocracking catalyst used in the infusion process

- 7 041286 щего изобретения, соответственно содержит меньше чем 0,01 части олово и меньше чем 0,02 части свинца и меньше чем 0,01 части висмута (в расчете на 100 частей по массе всего катализатора), предпочтительно меньше чем 0,005 части олово и меньше чем 0,01 части свинца и меньше чем 0,005 части висмута (в расчете на 100 частей по массе всего катализатора).- 7 041286 of the present invention, respectively, contains less than 0.01 parts of tin and less than 0.02 parts of lead and less than 0.01 parts of bismuth (based on 100 parts by weight of the entire catalyst), preferably less than 0.005 parts of tin and less than 0.01 parts lead and less than 0.005 parts bismuth (based on 100 parts by weight of the total catalyst).

Кроме того, предпочтительно катализатор гидрокрекинга, применяемый в способе настоящего изобретения, соответственно содержит меньше чем 0,01 части молибдена (в расчете на 100 частей по массе всего катализатора).Further, preferably, the hydrocracking catalyst used in the process of the present invention suitably contains less than 0.01 parts of molybdenum (based on 100 parts by weight of the total catalyst).

Катализатор гидрокрекинга содержит формованную массу, включающую ZSM-5 цеолит и связующее. Гидрирующий металл осаждается на формованную массу. Наличие связующего материала в формованной массе обеспечивает соответствующую прочность на раздавливание катализатора, чтобы выдерживать давление в более крупном реакторе.The hydrocracking catalyst contains a molded mass comprising a ZSM-5 zeolite and a binder. The hydrogenating metal is deposited on the molded mass. The presence of a binder in the molded mass provides adequate crush strength of the catalyst to withstand pressure in a larger reactor.

Связующий материал может быть неорганическим оксидным материалом. Связующий материал может включать алюминий- или кремнийсодержащий материал, такой как диоксид кремния, оксид алюминия, глину, фосфат алюминия, алюмосиликат или комбинации, содержащие по меньшей мере один из указанных выше материалов. Оксид алюминия (Al2O3) является предпочтительным связующим. Катализатор может содержать до 99 мас.%, например, от 1 до 99 мас.%, например, от 10 до 50 мас.% или от 20 до 40 мас.% связующего материала в расчете на общую массу катализатора.The binder material may be an inorganic oxide material. The binder material may include an aluminum or silicon-containing material such as silica, alumina, clay, aluminum phosphate, aluminosilicate, or combinations containing at least one of the above materials. Alumina (Al 2 O 3 ) is the preferred binder. The catalyst may contain up to 99 wt.%, for example, from 1 to 99 wt.%, for example, from 10 to 50 wt.% or from 20 to 40 wt.% of the binder, based on the total weight of the catalyst.

Стадия c).Step c).

Поток продукта гидрокрекинга содержит метан, СНГ, БТК. Термин СНГ, используемый в изобретении, относится к общепринятому сокращению термина сжиженный нефтяной газ. Обычно СНГ состоит из смеси C2-C4 углеводородов, то есть, смеси C2, C3, и C4 углеводородов. Способ включает в себя стадию c) выделения БТК из потока продукта гидрокрекинга. Стадии c) также может включать выделение СНГ из потока продукта гидрокрекинга. Поток продукта гидрокрекинга может подвергаться разделению с использованием стандартных средств и приемов, подходящих для выделения метана и непрореагировавшего водорода, содержащиеся в потоке продукта гидрокрекинга, в виде первого выделенного потока; СНГ, содержащийся в потоке продукта гидрокрекинга, в виде второго выделенного потока; и БТК - как третий выделенный поток. Предпочтительно поток, содержащий БТК выделяется из потока продукта гидрокрекинга путем газожидкостного разделения или дистилляции. Бензол может быть дополнительно выделен из потока, содержащего БТК.The hydrocracking product stream contains methane, LPG, BTX. The term LPG as used in the invention refers to the common abbreviation for the term liquefied petroleum gas. Typically LPG consists of a mixture of C2-C4 hydrocarbons, ie a mixture of C 2 , C 3 , and C 4 hydrocarbons. The method includes step c) separating BTX from the hydrocracked product stream. Step c) may also include separating the LPG from the hydrocracked product stream. The hydrocracked product stream may be separated using standard means and techniques suitable for isolating the methane and unreacted hydrogen contained in the hydrocracked product stream as a first separated stream; LPG contained in the hydrocracked product stream as a second separated stream; and BTK as the third dedicated stream. Preferably, the BTX-containing stream is separated from the hydrocracked product stream by gas-liquid separation or distillation. Benzene may be further separated from the stream containing BTX.

Один не ограничивающий пример указанного способа разделения потока продукта гидрокрекинга включает ряд стадий дистилляции. Первая стадия дистилляции при умеренной температуре предназначена для разделения большей части ароматических соединений (жидкий продукт) от водорода, H2S, метана и компонентов СНГ. Газообразный поток этой стадии дистилляции дополнительно охлаждается (приблизительно до -30°C) и снова подвергается дистилляции для разделения оставшихся ароматических соединений и большей части пропана и бутана. Затем газообразный продукт (главным образом, водород, H2S, метан и этан) дополнительно охлаждается (приблизительно до -100°C), чтобы выделить этан, оставив водород, H2S и метан в газообразном потоке, который можно рециркулировать обратно в реактор гидрокрекинга. Для регулирования содержания H2S и метана в реагирующем сырье часть указанного рециркулирующего газообразного потока выводится из системы в виде продувки. Количество материала, которое продувается, зависит от содержания метана и H2S в рециркулирующем потоке, которое, в свою очередь, зависит от состава сырья. Поскольку продувка содержит, главным образом, водород и метан, этот поток удобно использовать как топливный газ или его можно дополнительно обрабатывать (например, в адсорбционной установке со скачком давления), чтобы отдельно выделить поток водорода высокой чистоты и поток смеси метан/H2S, который может быть использован как топливный газ.One non-limiting example of said process for splitting a hydrocracked product stream includes a series of distillation steps. The first distillation stage at moderate temperature is designed to separate most of the aromatic compounds (liquid product) from hydrogen, H2S, methane and LPG components. The gaseous stream from this distillation stage is further cooled (to approximately -30° C.) and distilled again to separate the remaining aromatics and most of the propane and butane. The product gas (primarily hydrogen, H2S, methane and ethane) is then further cooled (to about -100°C) to separate the ethane, leaving the hydrogen, H2S and methane in the gaseous stream which can be recycled back to the hydrocracking reactor. To control the content of H2S and methane in the reacting feed, a portion of said recycle gaseous stream is removed from the system as a purge. The amount of material that is blown depends on the content of methane and H 2 S in the recycle stream, which, in turn, depends on the composition of the feed. Since the purge contains mainly hydrogen and methane, this stream can be conveniently used as a fuel gas, or it can be further processed (for example, in a pressure-surge adsorption unit) to separately separate the high purity hydrogen stream and the methane/H 2 S mixture stream, which can be used as fuel gas.

В дополнительном варианте осуществления настоящее изобретение относится к способу получения бензола из сырья, содержащего C5-C12 углеводороды, причем указанный способ включает в себя способ настоящего изобретения для получения БТК, который дополнительно включает стадию контактирования БТК (или только фракции толуола и ксилолов полученного БТК) с водородом в условиях, подходящих для производства потока продукта гидродеалкилирования, который содержит бензол и топливный газ.In a further embodiment, the present invention relates to a process for producing benzene from a feedstock containing C 5 -C 12 hydrocarbons, said process comprising the process of the present invention for producing BTX, which further comprises the step of contacting the BTX (or only the toluene and xylenes fractions of the resulting BTX ) with hydrogen under conditions suitable to produce a hydrodealkylation product stream that contains benzene and fuel gas.

Условия, подходящие для производства потока продукта гидродеалкилирования, содержащего бензол и топливный газ, хорошо известны и подробно описаны, например, в документе WO 2013/182534, который включен в изобретение путем ссылки.Conditions suitable for the production of a hydrodealkylation product stream containing benzene and fuel gas are well known and are described in detail, for example, in WO 2013/182534, which is incorporated into the invention by reference.

Процессы гидродеалкилирования смеси углеводородов, содержащих ароматические углеводороды C6-C9, включают термическое гидродеалкилирование и каталитическое гидродеалкилирование; смотрите, например, WO 2010/102712 A2. В контексте настоящего изобретения каталитическое гидродеалкилирование является предпочтительным, так как этот процесс гидродеалкилирования обычно имеет более высокую селективность относительно бензола, чем термическое гидродеалкилирование. Предпочтительно применяется каталитическое гидродеалкилирование, в котором катализатор гидродеалкилирования выбирают из группы, состоящей из нанесенного хромоксидного катализатора, нанесенного молибденоксидного катализатора, платины на диоксиде кремния или оксиде алюминия, и оксида платины на диоксиде кремния или оксиде алюминия.Hydrodealkylation processes for a mixture of hydrocarbons containing C6-C9 aromatics include thermal hydrodealkylation and catalytic hydrodealkylation; see for example WO 2010/102712 A2. In the context of the present invention, catalytic hydrodealkylation is preferred since this hydrodealkylation process generally has a higher selectivity to benzene than thermal hydrodealkylation. Preferably, catalytic hydrodealkylation is used wherein the hydrodealkylation catalyst is selected from the group consisting of supported chromium oxide catalyst, supported molybdenum oxide catalyst, platinum on silica or alumina, and platinum oxide on silica or alumina.

Специалист в этой области техники может легко определить условия процесса, используемые приOne skilled in the art can readily determine the process conditions used in

- 8 041286 гидродеалкилировании, также описанные в изобретении, как условия гидродеалкилирования. Например, условия процесса, используемые при термическом гидродеалкилировании, описаны в патенте DE 1668719 A1 и включают температуру 600-800°C, избыточное давление 3-10 МПа и время реакции 15-45 с. Условия процесса, используемые при предпочтительном каталитическом гидродеалкилировании предпочтительно включают температуру 500-650°C, избыточное давление 3,5-7 МПа и массовую скорость потока 0,5-2 ч-1; также см. Handbook of Commercial Catalysts: Heterogeneous Catalysts ed. (Справочник промышленных катализаторов: Гетерогенный катализ) ред. Howard F. Rase (2000) в месте цитирования.- 8 041286 hydrodealkylation, also described in the invention as hydrodealkylation conditions. For example, the process conditions used in thermal hydrodealkylation are described in DE 1668719 A1 and include a temperature of 600-800°C, an overpressure of 3-10 MPa and a reaction time of 15-45 s. The process conditions used in the preferred catalytic hydrodealkylation preferably include a temperature of 500-650°C, an overpressure of 3.5-7 MPa and a mass flow rate of 0.5-2 h -1 ; also see Handbook of Commercial Catalysts: Heterogeneous Catalysts ed. (Handbook of Industrial Catalysts: Heterogeneous Catalysis) ed. Howard F. Rase (2000) at cit.

Обычно поток продукта гидродеалкилирования разделяют на жидкий поток (содержит бензол и другие ароматические углеводороды) и газообразный поток (содержит водород, H2S, метан и другие углеводороды с высокой температурой кипения) с использованием комбинации охлаждения и дистилляции. Жидкий поток можно дополнительно разделить путем дистилляции на поток бензола, поток ароматических углеводородов C7-C9 и поток тяжелой ароматики. Поток ароматических углеводородов C7-C9, или его некоторую часть, можно подавать обратно в секцию реактора как рециркулирующий поток, чтобы увеличить общую степень превращения и выход бензола. Поток тяжелой ароматики, который содержит полиароматические молекулы, такие как бифенил, предпочтительно не рециркулируется в реактор, но может экспортироваться как отдельный поток продукта. Газообразный поток содержит значительное количество водорода, и его можно рециркулировать обратно, с помощью компрессора рециркулирующего газа, в секцию реактора. Для регулирования концентрации метана и H2S в реагирующем сырье можно использовать продувку рециркулирующего газа.Typically, the hydrodealkylation product stream is separated into a liquid stream (containing benzene and other aromatic hydrocarbons) and a gaseous stream (containing hydrogen, H2S, methane and other high boiling point hydrocarbons) using a combination of cooling and distillation. The liquid stream can be further separated by distillation into a benzene stream, a C7-C9 aromatics stream, and a heavy aromatics stream. The C 7 -C 9 aromatics stream, or some portion thereof, can be fed back to the reactor section as a recycle stream to increase overall conversion and benzene yield. The heavy aromatic stream which contains polyaromatic molecules such as biphenyl is preferably not recycled to the reactor but may be exported as a separate product stream. The gaseous stream contains a significant amount of hydrogen and can be recycled back, by means of a recycle gas compressor, to the reactor section. A recycle gas purge can be used to control the concentration of methane and H2S in the reactant feed.

Хотя изобретение подробно описано с целью иллюстрации, следует понимать, что указанные подробности приведены только с этой целью, и вариации изобретения могут быть осуществлены специалистами в этой области техники, без отклонения от сущности и объема изобретения, как они определены в формуле изобретения.While the invention has been described in detail for purposes of illustration, it should be understood that the details are given for that purpose only, and variations of the invention may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the claims.

Дополнительно отмечено, что изобретение относится конкретно к всевозможным комбинациям описанных здесь признаков, особенно предпочтительно к тем комбинациям признаков, которые приведены в формуле изобретения. Поэтому можно признать, что в описании приведены все комбинации признаков, относящиеся к композиции согласно изобретению; все комбинации признаков, относящиеся к способу согласно изобретению, и все комбинации признаков, относящиеся к композиции согласно изобретению, и признаков, относящихся к способу согласно изобретению.Additionally, it is noted that the invention relates specifically to all possible combinations of the features described here, especially preferably to those combinations of features that are given in the claims. Therefore, it can be recognized that the description gives all combinations of features related to the composition according to the invention; all combinations of features related to the method according to the invention, and all combinations of features related to the composition according to the invention and features related to the method according to the invention.

Дополнительно отмечено, что термин 'содержащий' не исключает присутствие других элементов. Однако также следует понимать, что описание продукта/композиции, содержащей определенные компоненты, также раскрывает продукт/композицию, состоящую из этих компонентов. Продукт/композиция, состоящая из этих компонентов, может быть выгодной в связи с тем, что предлагается более простой, более экономичный способ получения продукта/композиции. Аналогично, также следует понимать, что описание процесса, который включает в себя определенные стадии, также раскрывает способ, состоящий из этих стадий. Способ, состоящий из указанных стадий, может быть выгодный в связи с тем, что предлагается более простой, более экономичный способ.It is further noted that the term 'comprising' does not exclude the presence of other elements. However, it should also be understood that the description of a product/composition containing certain components also discloses a product/composition consisting of these components. A product/composition consisting of these components may be advantageous in that a simpler, more economical way to obtain the product/composition is offered. Likewise, it should also be understood that a description of a process that includes certain steps also discloses a process consisting of those steps. The process consisting of these steps may be advantageous in that a simpler, more economical process is provided.

Теперь изобретение объясняется с помощью следующих примеров, однако без ограничения изобретения этими примерами.The invention is now explained with the help of the following examples, however without limiting the invention to these examples.

Примеры синтеза катализатораCatalyst Synthesis Examples

В примерах, описанных в изобретении, термин экструдаты цеолита относится к ZSM-5 экструдатам (CBV 5524G CY (1.6), получены от фирмы Zeolyst International), сформованными приблизительно из 80 мас.% порошка цеолита ZSM-5, имеющего молярное отношение диоксида кремния (SiO2) к оксиду алюминия (Al2O3) приблизительно 50, и около 20 мас.% Al2O3 в качестве связующего. Непосредственно полученные экструдаты были приготовлены путем экструзии и последующей термической обработки и охлаждения. Непосредственно полученные ZSM-5 экструдаты находились в H-форме и содержали <0,05 мас.% Na2O.In the examples described in the invention, the term zeolite extrudates refers to ZSM-5 extrudates (CBV 5524G CY (1.6), obtained from Zeolyst International) formed from approximately 80 wt.% ZSM-5 zeolite powder having a molar ratio of silica ( SiO 2 ) to alumina (Al 2 O 3 ) about 50, and about 20 wt.% Al 2 O 3 as a binder. Directly obtained extrudates were prepared by extrusion and subsequent heat treatment and cooling. The directly produced ZSM-5 extrudates were in the H-form and contained <0.05 wt% Na 2 O.

Приготовление стандартного катализатора.Preparation of a standard catalyst.

Стандартный катализатор A.Standard Catalyst A.

Непосредственно полученные экструдаты ZSM-5 (110 г) предварительно сушат на воздухе при 150°C в течение ночи (15 ч) и охлаждают до комнатной температуры в эксикаторе.The directly obtained ZSM-5 extrudates (110 g) were pre-dried in air at 150° C. overnight (15 h) and cooled to room temperature in a desiccator.

Водный 0,005М раствор (82,1 г) H2PtCl6.6H2O разбавляют в колбе деионизированной водой (205 г) и нагревают до 60°C. В раствор добавляют 100 г предварительно высушенных ZSM-5 экструдатов, и колбу закрывают. Экструдаты в растворе медленно перемешивают (с использованием магнитной мешалки) при 60°C в течение 24 ч; затем жидкость декантируют.An aqueous 0.005M solution (82.1 g) of H 2 PtCl 6 .6H 2 O was diluted in a flask with deionized water (205 g) and heated to 60°C. 100 g of pre-dried ZSM-5 extrudates are added to the solution and the flask is sealed. The extrudates in solution are stirred slowly (using a magnetic stirrer) at 60° C. for 24 hours; then the liquid is decanted.

Затем экструдаты промывают большим объемом воды (5 л). Дополнительно экструдаты промывают 1 л воды с перемешиванием и выделяют.The extrudates are then washed with a large volume of water (5 l). Additionally, the extrudates are washed with 1 l of water with stirring and isolated.

Экструдаты нагревают на воздухе, повышая температуру (2°/мин) от комнатной температуры до 90°C, выдерживают 15 ч при 90°C, и затем повышают температуру от 90°C (со скоростью 3°/мин) до 280°C и выдерживают в течение 6 ч. С использованием описанной выше методики было приготовлено множество образцов катализаторов, причем содержание Pt и усредненные данные о характеристиках катализатора приведены в табл. 2.The extrudates are heated in air by raising the temperature (2°/min) from room temperature to 90°C, held for 15 h at 90°C, and then raised from 90°C (at a rate of 3°/min) to 280°C and incubated for 6 hours Using the method described above, many samples of catalysts were prepared, and the content of Pt and the average data on the characteristics of the catalyst are given in table. 2.

- 9 041286- 9 041286

Пример катализатора B. Экономия при (iii) пропитке, (iv) полоскании и (v) термической обработке.Catalyst Example B. Savings in (iii) impregnation, (iv) rinsing, and (v) heat treatment.

Экструдаты (10 г) сушат на воздухе при 300 С в течение 2 ч (повышая температуру со скоростью 2°/мин от комнатной до 300°C), и высушенные экструдаты сразу используют после охлаждения.The extrudates (10 g) are air dried at 300° C. for 2 hours (raising the temperature at a rate of 2°/min from room temperature to 300° C.) and the dried extrudates are used immediately after cooling.

Водный 0,005М раствор (8,21 г) H2PtCl6.6H2O разбавляют деионизированной водой (20,5 г). В раствор при комнатной температуре добавляют 10 г предварительно высушенных экструдатов ZSM-5, и колбу закрывают. Экструдаты в растворе медленно перемешивают (с использованием магнитной мешалки) при комнатной температуре в течение 1 ч, и затем жидкость декантируют.An aqueous 0.005M solution (8.21 g) of H 2 PtCl 6 .6H 2 O was diluted with deionized water (20.5 g). 10 g of pre-dried ZSM-5 extrudates are added to the solution at room temperature and the flask is sealed. The extrudates in solution are stirred slowly (using a magnetic stirrer) at room temperature for 1 hour and then the liquid is decanted.

Затем экструдаты помещают в воронку, заполненную 50 мл воды, и прикапывают воду с постоянной скоростью (100 мл/ч).The extrudates are then placed in a funnel filled with 50 ml of water and water is added dropwise at a constant rate (100 ml/h).

Экструдаты прокаливают на воздухе, повышая температуру со скоростью 2°/мин от комнатной до 90°C, выдерживают 3 ч при 90°C, и затем повышают температуру со скоростью 3°/мин от 90°C до 280°C и выдерживают 2 ч.The extrudates are calcined in air, raising the temperature at a rate of 2°/min from room temperature to 90°C, holding for 3 hours at 90°C, and then raising the temperature at a rate of 3°/min from 90°C to 280°C and holding for 2 hours .

Пример катализатора C. Экономия при (ii) сушке, (iii) пропитке, (iv) полоскании и (v) термической обработке.Catalyst Example C. Savings in (ii) drying, (iii) impregnation, (iv) rinsing, and (v) heat treatment.

Экструдаты используют без какой-либо предварительной сушки.The extrudates are used without any pre-drying.

Водный 0,005М раствор (8,21 г) H2PtCl6.6H2O разбавляют в колбе деионизированной водой (20,5 г) и нагревают до 60°C. Непосредственно полученные экструдаты ZSM-5 (10 г) добавляют в раствор, и колбу закрывают. Экструдаты медленно перемешивают в растворе (с использованием магнитной мешалки) при комнатной температуре в течение 1 ч, и затем жидкость декантируют. Затем экструдаты помещают в воронку, заполненную 50 мл воды, и прикапывают воду с постоянной скоростью (100 мл/ч).An aqueous 0.005M solution (8.21 g) of H 2 PtCl 6 .6H 2 O was diluted in a flask with deionized water (20.5 g) and heated to 60°C. The directly obtained ZSM-5 extrudates (10 g) are added to the solution and the flask is sealed. The extrudates are slowly mixed in solution (using a magnetic stirrer) at room temperature for 1 hour and then the liquid is decanted. The extrudates are then placed in a funnel filled with 50 ml of water and water is added dropwise at a constant rate (100 ml/h).

Экструдаты прокаливают на воздухе, повышая температуру со скоростью 2°/мин от комнатной до 90°C, выдерживают 3 ч при 90°C, и затем повышают температуру со скоростью 3°/мин от 90°C до 280°C и выдерживают 2 ч.The extrudates are calcined in air, raising the temperature at a rate of 2°/min from room temperature to 90°C, holding for 3 hours at 90°C, and then raising the temperature at a rate of 3°/min from 90°C to 280°C and holding for 2 hours .

Пример катализатора D. Экономия при (ii) сушке, (iii) пропитке, (iv) полоскании и (v) термической обработке.Catalyst Example D. Savings in (ii) drying, (iii) impregnation, (iv) rinsing, and (v) heat treatment.

Экструдаты используют без какой-либо предварительной сушки.The extrudates are used without any pre-drying.

Водный 0,005М раствор (8,21 г) H2PtCl6.6H2O разбавляют в колбе деионизированной водой (20,5 г) и нагревают до 60°C. Непосредственно полученные экструдаты ZSM-5 (10 г) добавляют в раствор, и колбу закрывают. Экструдаты медленно перемешивают в растворе (с использованием магнитной мешалки) при комнатной температуре в течение 1 ч, и затем жидкость декантируют. Экструдаты прокаливают на воздухе, повышая температуру со скоростью 2°/мин от комнатной до 90°C, выдерживают 3 ч при 90°C, и затем повышают температуру со скоростью 3°/мин от 90°C до 280°C и выдерживают 2 ч.An aqueous 0.005M solution (8.21 g) of H 2 PtCl 6 .6H 2 O was diluted in a flask with deionized water (20.5 g) and heated to 60°C. The directly obtained ZSM-5 extrudates (10 g) are added to the solution and the flask is sealed. The extrudates are slowly mixed in solution (using a magnetic stirrer) at room temperature for 1 hour and then the liquid is decanted. The extrudates are calcined in air, raising the temperature at a rate of 2°/min from room temperature to 90°C, holding for 3 hours at 90°C, and then raising the temperature at a rate of 3°/min from 90°C to 280°C and holding for 2 hours .

Таблица 1. Экономия на стадиях (ii)-(v) по сравнению со стандартным катализаторомTable 1. Savings in steps (ii)-(v) compared to standard catalyst

Катализатор Catalyst (и) сушка (i) drying (iii) пропитка (iii) impregnation (iv) полоскание (iv) rinsing (v) нагревание (v) heating В IN энергия, время energy, time материал (вода), время material (water), time энергия, время energy, time С WITH энергия, время energy, time энергия, время energy, time материал (вод), время material (water), time энергия, время energy, time D D энергия, время energy, time энергия, время energy, time материал (вод), время material (water), time энергия, время energy, time

Испытание катализаторов.Catalyst testing.

Ссылаясь на примеры 1-4, описанные в настоящей заявке катализаторы были испытаны в процессе гидрокрекинга с использованием трубчатого реактора из нержавеющей стали, который описан ниже. Катализатор (0,10 г, размер частиц 0,42-0,84 мм /20-40 меш/) разбавляют до 3 мл путем смешивания с SiC (зернистость 30) и загружают в реактор.Referring to examples 1-4, the catalysts described in this application were tested in a hydrocracking process using a stainless steel tubular reactor, which is described below. The catalyst (0.10 g, particle size 0.42-0.84 mm /20-40 mesh/) is diluted to 3 ml by mixing with SiC (30 grit) and loaded into the reactor.

Описание реактора: трубка 1/4 дюйм (6,35 мм), толщина стенки 0,028 дюйм (0,71 мм); термопара 1/16 дюйм (1,6 мм) с распоркой 1/8 дюйм (3,2 мм); латунным кожухом 12x1 дюйм; слой катализатора в реакторе длиной приблизительно 5-6 дюйм в центре кожуха.Reactor description: tube 1/4 in. (6.35 mm), wall thickness 0.028 in. (0.71 mm); thermocouple 1/16 in. (1.6 mm) with spacer 1/8 in. (3.2 mm); brass casing 12x1 inch; a bed of catalyst in the reactor about 5-6 inches long at the center of the shroud.

Предварительная активация катализатора (сушка, восстановление Pt), состав сырьевого потока гидрокрекинга и условия в реакторе описаны в примерах 1-4.Catalyst preactivation (drying, Pt reduction), hydrocracking feed stream composition and reactor conditions are described in Examples 1-4.

Во всех экспериментах массовую скорость потока регулировали таким образом, чтобы достигнуть чистоту бензола 99,82 мас.% (количество бензола/количество бензола плюс неароматические углеводороды C6) в потоке продукта.In all experiments, the mass flow rate was adjusted to achieve a benzene purity of 99.82 wt% (benzene/benzene plus C 6 non-aromatics) in the product stream.

Пример 1. Катализатор A, масса 0,10 г.Example 1 Catalyst A, weight 0.10 g.

Предварительная обработка катализатора: (a) сушка: в токе 40 мл/мин H2 при избыточном давлении 350 кПа (50 фунт/кв. дюйм), при 130°C в течение 2 ч; (b) последующая обработка H2S: 40 мл/мин H2 (с 50 м.д. H2S) под давлением 350 кПа при 350°C в течение 30 мин.Pre-treatment of the catalyst: (a) drying: in a stream of 40 ml/min H 2 at an overpressure of 350 kPa (50 psi), at 130°C for 2 h; (b) post-treatment with H2S: 40 ml/min H 2 (with 50 ppm H2S) at 350 kPa at 350° C. for 30 min.

Состав углеводородного сырья: 70,0 мас.% бензол, 15,0 мас.% 3-метилпентан, 15,0 мас.% метилциклопентан. Скорость подачи углеводородов варьировали от 20,6 до 24,7 мкл/мин, что соответствует работе при массовой скорости потока от 9,9 до 11,9 ч-1. Скорость потока H2 (+H2S) варьировали, поддерживая молярное отношение H2/углеводороды от 4 до 1, и содержание H2S 50 м.д. в расчете на все сырье.The composition of the hydrocarbon feed: 70.0 wt.% benzene, 15.0 wt.% 3-methylpentane, 15.0 wt.% methylcyclopentane. The hydrocarbon feed rate varied from 20.6 to 24.7 μl/min, which corresponds to operation at a mass flow rate of 9.9 to 11.9 h -1 . The flow rate of H 2 (+H 2 S) was varied, maintaining the molar ratio of H 2 /hydrocarbons from 4 to 1, and the content of H2S 50 ppm. for all raw materials.

Температура в слое катализатора 470°C, избыточное давление 1,4 МПа (200 фунт/кв. дюйм).Catalyst bed temperature 470°C, overpressure 1.4 MPa (200 psi).

Пример 2. Катализатор B, масса 0,10 г.Example 2 Catalyst B, weight 0.10 g.

Предварительная обработка катализатора: такая, как описано в примере 1.Catalyst pre-treatment: as described in example 1.

Состав углеводородного сырья и его подача: такие, как описано в примере 1.The composition of the hydrocarbon feedstock and its supply: as described in example 1.

- 10 041286- 10 041286

Скорость подачи углеводородов варьировали от 18,5 до 22,7 мкл/мин, что соответствует работе при массовой скорости потока от 8,9 до 10,9 ч-1.The hydrocarbon feed rate varied from 18.5 to 22.7 μl/min, which corresponds to operation at a mass flow rate of 8.9 to 10.9 h -1 .

Скорость потока H2 (+H2S) варьировали, как описано в примере 1.The flow rate of H 2 (+H 2 S) was varied as described in example 1.

Температура в слое катализатора 470°C, избыточное давление 1,4 МПа.The temperature in the catalyst bed is 470°C, the overpressure is 1.4 MPa.

Пример 3. Катализатор C, масса 0,10 гExample 3 Catalyst C, weight 0.10 g

Предварительная обработка катализатора: такая, как описано в примере 1Catalyst pre-treatment: as described in example 1

Состав углеводородного сырья и его подача: такие, как описано в примере 1.The composition of the hydrocarbon feedstock and its supply: as described in example 1.

Скорость подачи углеводородов варьировали от 18,9 до 22,7 мкл/мин, что соответствует работе при массовой скорости потока от 9,1 до 10,9 ч-1.The hydrocarbon feed rate varied from 18.9 to 22.7 μl/min, which corresponds to operation at a mass flow rate of 9.1 to 10.9 h -1 .

Скорость потока H2 (+H2S) варьировали, как описано в примере 1.The flow rate of H 2 (+H2S) was varied as described in Example 1.

Температура в слое катализатора 470°C, избыточное давление 1,4 МПа.The temperature in the catalyst bed is 470°C, the overpressure is 1.4 MPa.

Пример 4. Катализатор D, масса 0,10 г.Example 4 Catalyst D, weight 0.10 g

Предварительная обработка катализатора: такая, как описано в примере 1.Catalyst pre-treatment: as described in example 1.

Состав углеводородного сырья и его подача: такие, как описано в примере 1.The composition of the hydrocarbon feedstock and its supply: as described in example 1.

Скорость подачи углеводородов варьировали от 18,9 до 22,7 мкл/мин, что соответствует работе при массовой скорости потока от 9,1 до 10,9 ч-1.The hydrocarbon feed rate varied from 18.9 to 22.7 μl/min, which corresponds to operation at a mass flow rate of 9.1 to 10.9 h -1 .

Скорость потока H2 (+H2S) варьировали, как описано в примере 1.The flow rate of H 2 (+H2S) was varied as described in Example 1.

Температура в слое катализатора 470°C, давление 1,4 МПа.Temperature in the catalyst bed 470°C, pressure 1.4 MPa.

Таблица 2. Влияние способа приготовления на характеристики катализатораTable 2. Influence of the method of preparation on the characteristics of the catalyst

Пример Example Катализатор Catalyst Pt, масс.% Pt, wt.% чистота бензола масс.% purity of benzene wt.% массовая скорость потока, ч1 mass flow rate, h 1 %С в выходящем потоке %C in the output stream бензол benzene метан methane легкие НС1 light HC 1 сумма ароматики amount of aromatics 1 1 А A 0,066 0.066 99,82 99.82 11,16 11.16 60,89 60.89 1,21 1.21 34,15 34.15 65,74 65.74 2 2 В IN 0,0808 0.0808 99,82 99.82 9,06 9.06 62,11 62.11 1,24 1.24 33,16 33.16 66,68 66.68 3 3 С WITH 0,0758 0.0758 99,82 99.82 9,72 9.72 59,89 59.89 1,13 1.13 35,79 35.79 64,10 64.10 4 4 D D 0,0711 0.0711 99,82 99.82 9,68 9.68 60,06 60.06 1,19 1.19 35,19 35.19 64,68 64.68

1 Легкие HC = углеводороды C1-C5. 1 Light HC = hydrocarbons C1-C 5 .

Можно увидеть, что катализатор, приготовленный согласно изобретению (B, C, D), демонстрирует сопоставимые характеристики с катализатором, приготовленным по методикам, для которых требуется большое количество времени (A).It can be seen that the catalyst prepared according to the invention (B, C, D) exhibits comparable performance to the catalyst prepared by the time consuming procedures (A).

Ниже представлены некоторые варианты осуществления способов, раскрытых в изобретении.Below are some embodiments of the methods disclosed in the invention.

Вариант осуществления 1: способ получения катализатора гидрокрекинга, включающий: (i) получение формованной массы, содержащей цеолит и связующее, где формованную массу получают путем формования, прокаливания и охлаждения, причем цеолит представляет собой ZSM-5, имеющий молярное отношение диоксида кремния (SiO2) к оксиду алюминия (Al2O3) 25-75; (ii) необязательно сушку формованной массы при температуре 100-300°C в течение периода, по меньшей мере 1 ч; (iii) осаждение гидрирующего металла на формованную массу путем пропитки в течение периода по большей мере 2 часа для того, чтобы количество гидрирующего металла составило 0,010-0,30 масс.%, в расчете на весь катализатор; (iv) необязательно промывку водой формованной массы с осажденным металлом; и (v) термообработку формованной массы с осажденным металлом на воздухе при температуре 250-300°C в течение периода 1-5 ч; где катализатор имеет суммарное содержание натрия и цезия меньше, чем 0,05 мас.% в расчете на всю массу катализатора.Embodiment 1: a method for producing a hydrocracking catalyst, comprising: (i) obtaining a molded body containing a zeolite and a binder, where the molded body is obtained by molding, calcining and cooling, and the zeolite is ZSM-5 having a molar ratio of silicon dioxide (SiO 2 ) to aluminum oxide (Al 2 O 3 ) 25-75; (ii) optionally drying the molded mass at a temperature of 100-300° C. for a period of at least 1 hour; (iii) depositing the hydrogenating metal on the molded mass by impregnation over a period of at least 2 hours so that the amount of hydrogenating metal is 0.010-0.30 wt.%, based on the entire catalyst; (iv) optionally washing the deposited metal shaped body with water; and (v) heat treating the molded mass with the deposited metal in air at a temperature of 250-300° C. for a period of 1-5 hours; where the catalyst has a total content of sodium and cesium is less than 0.05 wt.% based on the total weight of the catalyst.

Вариант осуществления 2. Способ по варианту осуществления 1, в котором способ не включает в себя стадию (ii).Embodiment 2. The method of Embodiment 1, wherein the method does not include step (ii).

Вариант осуществления 3. Способ по любому одному из предшествующих вариантов осуществления, в котором способ не включает в себя стадию (iv).Embodiment 3. The method of any one of the preceding embodiments, wherein the method does not include step (iv).

Вариант осуществления 4. Способ по любому одному из предшествующих вариантов осуществления, в котором стадию (v) осуществляют при температуре 270-290°C в течение 1-3 ч.Embodiment 4. The method according to any one of the preceding embodiments, wherein step (v) is carried out at a temperature of 270-290°C for 1-3 hours.

Вариант осуществления 5. Способ по любому одному из предшествующих вариантов осуществления, в котором катализатор суммарно содержит меньше, чем 0,05 мас.% щелочного или щелочноземельного металла, предпочтительно меньше, чем 0,04 масс.%, или меньше, чем 0,01 мас.%, в расчете на всю массу катализатора.Embodiment 5. The method according to any one of the preceding embodiments, wherein the catalyst contains a total of less than 0.05 wt.% alkali or alkaline earth metal, preferably less than 0.04 wt.%, or less than 0.01 wt.%, based on the total weight of the catalyst.

Вариант осуществления 6. Способ по варианту осуществления 1, в котором цеолит имеет молярное отношение диоксида кремния (SiO2) к оксиду алюминия (Al2O3) 30-65, предпочтительно 35-60, более предпочтительно 40-55.Embodiment 6. The method of Embodiment 1 wherein the zeolite has a silica (SiO 2 ) to alumina (Al 2 O 3 ) mole ratio of 30-65, preferably 35-60, more preferably 40-55.

Вариант осуществления 7. Способ по любому одному из предшествующих вариантов осуществления, в котором количество гидрирующего металла составляет 0,015-0,095 мас.%, предпочтительно 0,0350,080 мас.%, или 0,040-0,075 мас.%, в расчете на весь катализатор.Embodiment 7. A process according to any one of the preceding embodiments, wherein the amount of hydrogenating metal is 0.015-0.095 wt.%, preferably 0.0350.080 wt.%, or 0.040-0.075 wt.%, based on the total catalyst.

Вариант осуществления 8. Способ по любому одному из предшествующих вариантов осуществления, в котором гидрирующим металлом является платина.Embodiment 8 The method of any one of the preceding embodiments wherein the hydrogenating metal is platinum.

Вариант осуществления 9. Способ по любому одному из предшествующих вариантов осуществления, в котором катализатор гидрокрекинга содержит 0,01 части висмута, предпочтительно содержитEmbodiment 9. The method according to any one of the preceding embodiments, wherein the hydrocracking catalyst contains 0.01 parts of bismuth, preferably contains

--

Claims (7)

меньше, чем 0,01 части олова, меньше, чем 0,02 части свинца, меньше, чем 0,01 части висмута, и меньше, чем 0,01 части молибдена (в расчете на 100 частей по массе всего катализатора).less than 0.01 parts of tin, less than 0.02 parts of lead, less than 0.01 parts of bismuth, and less than 0.01 parts of molybdenum (based on 100 parts by weight of the entire catalyst). Вариант осуществления 10. Способ по любому одному из предшествующих вариантов осуществления, в котором количество связующего в катализаторе гидрокрекинга составляет 10-50 мас.% в расчете на весь катализатор.Embodiment 10. A process according to any one of the preceding embodiments wherein the amount of binder in the hydrocracking catalyst is 10-50% by weight based on the total catalyst. Вариант осуществления 11. Способ по любому одному из предшествующих вариантов осуществления, в котором катализатор гидрокрекинга представляет собой экструдат, имеющий средний диаметр 0,115 мм.Embodiment 11. The method of any one of the preceding embodiments wherein the hydrocracking catalyst is an extrudate having an average diameter of 0.115 mm. Вариант осуществления 12. Способ по любому одному из предшествующих вариантов осуществления, в котором катализатор суммарно содержит меньше чем 0,04 мас.% натрия и цезия или меньше чем 0,01 мас.% в расчете на всю массу катализатора.Embodiment 12. The process of any one of the preceding embodiments, wherein the catalyst contains less than 0.04% by weight of sodium and cesium in total, or less than 0.01% by weight based on the total weight of the catalyst. Вариант осуществления 13. Способ по любому одному из предшествующих вариантов осуществления, где в цеолит не добавляют щелочные или щелочноземельные металлы.Embodiment 13. The method of any one of the preceding embodiments wherein no alkali or alkaline earth metals are added to the zeolite. Вариант осуществления 14. Способ по любому одному из предшествующих вариантов осуществления, в котором цеолит находится в водородной форме.Embodiment 14. The method of any one of the preceding embodiments wherein the zeolite is in hydrogen form. Вариант осуществления 15. Способ по любому одному из предшествующих вариантов осуществления, в котором цеолит не подвергается обмену с основанием.Embodiment 15. The method of any one of the preceding embodiments wherein the zeolite is not exchanged with a base. Вариант осуществления 16. Способ по любому одному из предшествующих вариантов осуществления, в котором цеолит не подвергается ионному обмену с любым металлом из группы IA или группы IIA периодической системы элементов.Embodiment 16. The method of any one of the preceding embodiments wherein the zeolite is not ion exchanged with any metal from Group IA or Group IIA of the Periodic Table of the Elements. Вариант осуществления 17. Способ получения БТК, включающий: (a) получение сырьевого потока гидрокрекинга, содержащего C5-C12 углеводороды; (b) контактирование сырьевого потока гидрокрекинга в присутствии водорода с катализатором гидрокрекинга, полученным с помощью способа по любому из предшествующих вариантов осуществления, в условиях процесса, включающих температуру 425-580°C, избыточное давление 300-5000 кПа и массовую скорость потока 3-30 ч-1, с образованием потока продукта гидрокрекинга, содержащего БТК; и (c) выделение БТК из потока продукта гидрокрекинга.Embodiment 17. A process for producing BTX, comprising: (a) obtaining a hydrocracking feed stream containing C 5 -C 12 hydrocarbons; (b) contacting the hydrocracking feed stream in the presence of hydrogen with a hydrocracking catalyst obtained using the process of any of the preceding embodiments under process conditions comprising a temperature of 425-580° C., an overpressure of 300-5000 kPa, and a mass flow rate of 3-30 h -1 , with the formation of the stream of hydrocracking product containing BTX; and (c) separating BTX from the hydrocracked product stream. Вариант осуществления 18. Способ по варианту осуществления 17, в котором сырьевой поток гидрокрекинга содержит поток свежего сырья, который представляет собой пиролизный бензин первой стадии или многостадийной гидроочистки, прямогонную нафту, бензин гидрокрекинга, нафту легкого коксования и легкий газойль коксовой печи, ФКК бензин, продукт реформинга или их смеси, который необязательно подвергнут обработке, такой как гидрирование, обогащение моноароматическими соединениями и/или удаление пентанов, и необязательно поток, рециркулирующий из потока продукта гидрокрекинга.Embodiment 18. The process of Embodiment 17, wherein the hydrocracking feed stream comprises a fresh feed stream that is first stage or multi-stage hydrotreated pyrolysis gasoline, straight-run naphtha, hydrocracked gasoline, light coking naphtha and coke oven light gas oil, FCC gasoline, product a reformer or a mixture thereof, which is optionally subjected to a treatment such as hydrogenation, enrichment in monoaromatic compounds and/or removal of pentanes, and optionally a recycle stream from the hydrocracked product stream. Вариант осуществления 19. Способ по любому одному из вариантов осуществления 17-18, в котором сырьевой поток гидрокрекинга получают по способу, который не включает стадию удаления бензола.Embodiment 19. The process of any one of Embodiments 17-18, wherein the hydrocracking feed stream is produced by a process that does not include a benzene removal step. Вариант осуществления 20. Способ по любому одному из вариантов осуществления 17-19, в котором сырьевой поток гидрокрекинга содержит 10-90 мас.% бензола.Embodiment 20. The process of any one of Embodiments 17-19 wherein the hydrocracking feed stream contains 10-90 wt % benzene. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Способ получения катализатора гидрокрекинга, состоящий из следующих последовательно осуществляемых стадий:1. A method for producing a hydrocracking catalyst, consisting of the following successive stages: (i) получение экструдата, состоящего из цеолита и связующего, причем экструдат получают путем придания формы, прокаливания и охлаждения, где цеолит представляет собой ZSM-5, имеющий молярное отношение диоксида кремния (SiO2) к оксиду алюминия (A12O3), равное 25-75, и связующее представляет собой оксид алюминия;(i) obtaining an extrudate consisting of a zeolite and a binder, and the extrudate is obtained by shaping, calcining and cooling, where the zeolite is ZSM-5 having a molar ratio of silicon dioxide (SiO 2 ) to alumina (A12O3) equal to 25- 75 and the binder is alumina; (ii) осаждение гидрирующего металла, представляющего собой Pt, на экструдат путем пропитки водным раствором H2PtCl6.6H2O в течение от 0,5 до 1,5 ч таким образом, чтобы количество гидрирующего металла составляло 0,015-0,095 мас.% в расчете на весь катализатор;(ii) depositing the hydrogenating metal, which is Pt, on the extrudate by impregnation with an aqueous solution of H 2 PtCl 6 .6H 2 O for 0.5 to 1.5 hours so that the amount of the hydrogenating metal is 0.015-0.095 wt.%. based on the entire catalyst; (iii) термообработка экструдата с осажденным металлом на воздухе при температуре 270-290°C в течение периода времени 1-3 ч, причем не проводят сушку экстудата после стадии (i) и до стадии (ii) при температуре 100-300°C в течение периода времени 1 ч и промывку экструдата с осажденным металлом водой после стадии (ii) и до стадии (iii), причем катализатор суммарно содержит меньше чем 0,05 мас.% натрия и цезия.(iii) heat treatment of the metal-deposited extrudate in air at a temperature of 270-290°C for a period of 1-3 hours, with no drying of the extrudate after step (i) and before step (ii) at a temperature of 100-300°C in for a period of 1 hour; and washing the precipitated metal extrudate with water after step (ii) and before step (iii), the catalyst containing a total of less than 0.05 wt. % sodium and cesium. 2. Способ по п.1, в котором катализатор суммарно содержит меньше чем 0,05 мас.% щелочного или щелочно-земельного металла, предпочтительно меньше чем 0,04 мас.% или меньше чем 0,01 мас.% в расчете на всю массу катализатора.2. The method according to claim 1, wherein the catalyst contains a total of less than 0.05 wt.% alkali or alkaline earth metal, preferably less than 0.04 wt.% or less than 0.01 wt.% based on the total weight of the catalyst. 3. Способ по п.1, в котором цеолит имеет молярное отношение диоксида кремния (SiO2) к оксиду алюминия (A12O3) 30-65, предпочтительно 35-60, более предпочтительно 40-55.3. The method according to claim 1, wherein the zeolite has a silica (SiO 2 ) to alumina (A12O3) molar ratio of 30-65, preferably 35-60, more preferably 40-55. 4. Способ по любому из пп.1-3, в котором количество гидрирующего металла составляет 0,0350,080 мас.% в расчете на весь катализатор.4. Process according to any one of claims 1 to 3, wherein the amount of hydrogenating metal is 0.0350.080% by weight based on the total catalyst. - 12 041286- 12 041286 5. Способ по любому из пп.1-4, в котором катализатор гидрокрекинга содержит меньше чем 0,01 части олова, меньше чем 0,02 части свинца, меньше чем 0,01 части висмута и меньше чем 0,01 части молибдена в расчете на 100 частей по массе всего катализатора.5. The process according to any one of claims 1 to 4, wherein the hydrocracking catalyst contains less than 0.01 parts of tin, less than 0.02 parts of lead, less than 0.01 parts of bismuth and less than 0.01 parts of molybdenum in terms of per 100 parts by weight of the total catalyst. 6. Способ по любому из пп.1-5, в котором количество связующего в катализаторе гидрокрекинга составляет 10-50 мас.% в расчете на весь катализатор.6. Process according to any one of claims 1 to 5, wherein the amount of binder in the hydrocracking catalyst is 10-50% by weight, based on the total catalyst. 7. Способ по любому из пп.1-6, в котором катализатор гидрокрекинга представляет собой экструдат, имеющий средний диаметр 0,1-15 мм.7. A process according to any one of claims 1 to 6, wherein the hydrocracking catalyst is an extrudate having an average diameter of 0.1-15 mm. Евразийская патентная организация, ЕАПВEurasian Patent Organization, EAPO Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2Russia, 109012, Moscow, Maly Cherkassky per., 2 --
EA201990982 2016-10-17 2017-10-17 METHOD FOR PRODUCING BTX FROM A MIXTURE OF C5-C12 HYDROCARBONS EA041286B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP16194126.5 2016-10-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EA041286B1 true EA041286B1 (en) 2022-10-04

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2855636B1 (en) Process for producing btx from a c5-c12 hydrocarbon mixture
EP3356035B1 (en) Process for producing aromatics from a heavy hydrocarbon feed
JPWO2007135769A1 (en) Method for producing hydrocarbon fraction
WO2017093056A1 (en) Process for producing lpg and btx from a heavy aromatic feed
CN113214037A (en) From C5-C12Process for producing benzene from hydrocarbon mixture
JP2010235670A (en) Method for producing monocyclic aromatic hydrocarbon
US10710058B2 (en) Process for preparing hydrocracking catalyst
WO2015189058A1 (en) Process for producing benzene from a c5-c12 hydrocarbon mixture
US11090640B2 (en) Process for producing BTX from a C5—C12 hydrocarbon mixture
EP3337776B1 (en) Process for producing btx from a c5-c12 hydrocarbon mixture
US10864505B2 (en) Process for preparing hydrocracking catalyst
EA041286B1 (en) METHOD FOR PRODUCING BTX FROM A MIXTURE OF C5-C12 HYDROCARBONS
JPH0938505A (en) Catalyst for conversion of aromatic hydrocarbon compound and its conversion process
JP2000167408A (en) Conversion catalyst for aromatic hydrocarbon and converting method
CN108368435B (en) Process for producing C2 and C3 hydrocarbons
RU2054450C1 (en) Process for producing gasolines
JPH09187658A (en) Catalyst for converting aromatic hydrocarbon compound and converting method
WO2018047093A1 (en) Hydrocracking process
EP3423549A1 (en) Process for producing lpg and btx from mixed hydrocarbons feed
JP2000042417A (en) Catalyst and method for converting aromatic hydrocarbon