RU2165293C1 - Катализатор и способ превращения алифатических углеводородов c2-c12 в высокооктановый компонент бензина или концентрат ароматических углеводородов - Google Patents

Катализатор и способ превращения алифатических углеводородов c2-c12 в высокооктановый компонент бензина или концентрат ароматических углеводородов Download PDF

Info

Publication number
RU2165293C1
RU2165293C1 RU2000105508/04A RU2000105508A RU2165293C1 RU 2165293 C1 RU2165293 C1 RU 2165293C1 RU 2000105508/04 A RU2000105508/04 A RU 2000105508/04A RU 2000105508 A RU2000105508 A RU 2000105508A RU 2165293 C1 RU2165293 C1 RU 2165293C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
oxide
catalyst
zeolite
oxides
iii
Prior art date
Application number
RU2000105508/04A
Other languages
English (en)
Inventor
Г.С. Фалькевич
Н.Н. Ростанин
Е.Д. Ростанина
Original Assignee
Фалькевич Генрих Семенович
Ростанин Николай Николаевич
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 Фалькевич Генрих Семенович, Ростанин Николай Николаевич filed Critical Фалькевич Генрих Семенович
Priority to RU2000105508/04A priority Critical patent/RU2165293C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2165293C1 publication Critical patent/RU2165293C1/ru

Links

Images

Landscapes

  • Catalysts (AREA)

Abstract

Изобретение относится к нефтепереработке, а именно к переработке отходящих нефтезаводских газов для получения ароматического концентрата с целью повышения октановых характеристик низкооктановых прямогонных или газоконденсатных бензинов. Катализатор для превращения алифатических углеводородов C2 - С12 в высокооктановый компонент бензина или концентрат ароматических углеводородов содержит 20-90 мас.% высококремнеземного цеолита группы пентасилов с мольным отношением SiO2/Al2O3 = 20-150 и остаточным содержанием оксида натрия не более 0,4 мас.%, 0,1-6,0 мас.% оксида цинка и/или 0,1-3,0 мас.% галлия, смесь двух или более оксидов редкоземельных элементов, выбранных из группы Се, La, Nd, Pr, в количестве 0,1-5,0 мас.%, связующий компонент (гамма-Аl2О3, кристаллическая двуокись кремния, синтетический алюмосиликат, глина, двуокись циркония и др.), а также дополнительно оксиды двух или трех элементов, выбранных из группы железо (III), магний, кальций, взятых в любом соотношении между собой, причем содержание каждого оксида составляет 0,01 - 20 мас.% при общем содержании указанных оксидов не выше 4 мас. %. Данный состав катализатора обеспечивает повышение выхода жидких С5+-углеводородов и повышение содержания в них ароматических углеводородов при превращении алифатических углеводорода C2 - С12 при 250-650oС, 0,1-4,0 МПа, объемной скорости подачи сырья 0,1-10,0 ч.-1. Предлагаемое изобретение может быть легко реализовано в промышленном производстве катализатора без дополнительных затрат. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 3 табл.

Description

Изобретение относится к области нефтепереработки и нефтехимии, а именно к составу цеолитсодержащего катализатора и способу превращения на нем алифатических углеводородов C2-C12, содержащихся в низкооктановых прямогонных нефтяных или газоконденсатных бензиновых фракциях, широких фракциях легких углеводородов (ШФЛУ), попутных нефтяных или отходящих нефтезаводских парафин- и олефинсодержащих газах, в высокооктановый компонент автомобильного бензина с октановым числом не менее 76 пунктов по моторному методу или в концентрат ароматических углеводородов в стационарном или движущемся слое гранулированного или шарикового катализатора.
Эффективными катализаторами превращения парафинов или олефинов C2-C12 являются высококремнеземные цеолиты группы пентасилов ZSM - 5, ZSM - 11, ЦВМ, ЦВН и т. д. Содержание цеолита в катализаторе варьируется в широких пределах (от 1 до 99 мас.%), а в качестве связующего используют обычно гамма - оксид алюминия, оксид кремния, синтетические алюмосиликаты и т.д. Такие катализаторы могут эксплуатироваться в стационарном слое экструдированного катализатора или в движущемся слое шарикового катализатора в довольно широких технологических пределах, а именно: при 200 - 600oC, 0,1 - 5,0 МПа, объемной скорости подачи сырья (по жидкости) 0,1 - 10,0 ч-1. Циркуляция водородсодержащего газа, а также предварительная гидроочистка сырья в этих случаях не требуется.
В качестве промотора, повышающего активность катализатора в реакциях ароматизации, в его состав различными методами вводят металлы или оксиды металлов. Содержание промоторов в катализаторе, как правило, составляет 0,1-10,0 мас.%.
Наиболее эффективными промоторами таких катализаторов являются цинк или галлий (патент США N 4392989, 1983 г.), однако галлий - дефицитный и дорогой металл. Недостатком цинксодержащих катализаторов является необратимое снижение их активности в результате уноса цинка в условиях высокотемпературной реакции и регенерации катализатора. Для уменьшения потери цинка в катализатор вводят один или несколько металлов: галлий (патент США N 4392989, 1983 г. ), медь (патент США N 4804801, 1989 г.), групп IB, VIII (патент США N 4097361, 1978 г. ; патент США N 4128504, 1978 г.). Известен (a.с. СССР N 1325892, 1993 г. , Бюл. N 41-42) цеолитный катализатор, содержащий в своем составе один или два оксида элементов II, III, V, VI, VIII групп Периодической системы.
В ряде случаев присутствие второго металла в цинксодержащем катализаторе, кроме предотвращения уноса цинка, приводит к увеличению выхода ароматических углеводородов при конверсии газов. Такой эффект наблюдается при введении галлия (патент США N 4392989, 1983 г.), золота, платины, серебра (патент США N 4128504, 1978 г.).
Потерю цинка из катализатора можно предотвратить введением в сырье неорганических оксидов или сульфидов (CO2, H2S) (патент США N 4849568, 1989 г. ).
Известно (патент США N 4128504, 1978 г.; патент РФ N 2092240, 1997 г., Бюл. N 28; патент РФ N 2087191, 1997 г., Бюл. N 23; патент РФ N 2098455, 1997 г. , Бюл. N 34) введение редкоземельных элементов в состав цеолитсодержащих катализаторов.
Наиболее близким к предлагаемому катализатору превращения алифатических углеводородов C2-C12 является катализатор, описанный в патенте РФ N 2100075, 1997 г. (Бюл. N 36). Цеолитсодержащий катализатор на основе цеолита группы пентасилов содержит (мас.%): цеолит - 50-75; ZnO - 0,5-3; P2O5 - 0,5-2; сумма (РЗЭ)2O3 - 0,5-3, связующий компонент - остальное до 100%.
Наиболее близким к предлагаемому способу превращения алифатических углеводородов C2-C12 является способ, описанный в том же патенте с использованием того же катализатора и осуществляемый в следующих технологических условиях: 280 - 550oC, 0,2 - 2,0 МПа, объемная скорость подачи сырья 0,5 - 5,0 ч-1.
Целью настоящего изобретения является повышение активности цеолитсодержащего катализатора превращения алифатических углеводородов C2-C12 путем введения дополнительных металлов, а именно увеличение образования жидких C5+-углеводородов и содержания в них ароматических углеводородов.
Поставленная цель достигается тем, что заявляемый цеолитсодержащий катализатор превращения алифатических углеводородов C2-C12, содержащий в своем составе цеолит группы пентасилов, оксид цинка и/или галлия, смесь оксидов редкоземельных элементов и связующий компонент, дополнительно содержит два или три оксида, выбранных из группы: оксид железа (III), оксид магния и оксид кальция, взятых в любом соотношении между собой, причем содержание каждого оксида составляет 0,01 - до 2,0 мас.% при общем содержании указанных оксидов не выше 4,0 мас.%, содержание цеолита составляет 20,0 - 90,0 мас.%, содержание оксида цинка 0,1 - 6,0 мас.%, содержание оксида галлия 0,1 - 3,0 мас.%, содержание оксидов редкоземельных элементов 0,1 - 5,0 мас.%.
Согласно изобретению, катализатор для получения высокооктанового компонента бензина или ароматического концентрата из алифатических углеводородов C2-C12 включает высококремнеземный цеолит группы пентасилов с мольным отношением SiO2/Al2O3 = 20 - 150 и остаточным содержанием оксида натрия не более 0,4 мас.%, оксид цинка и/или оксид галлия, смесь двух или более оксидов редкоземельных элементов, выбранных из группы Ce, La, Nd, Pr, связующий компонент (гамма - Al2O3, кристаллическая двуокись кремния, синтетический алюмосиликат, глина, двуокись циркония и др.) и отличается тем, что дополнительно содержит два или три оксида, выбранных из группы: оксид железа (III), оксид магния и оксид кальция.
Наблюдаемый технический эффект - повышение выхода жидких углеводородов C5+ и увеличение содержания в них ароматических углеводородов - объясняется, по-видимому, усилением дегидрирующего эффекта совместным действием оксидов цинка и/или галлия, оксидов редкоземельных элементов, а также оксидов железа (Ш), магния и кальция в составе катализатора.
Заявляемый катализатор может эксплуатироваться в следующих технологических условиях: 250 - 650oC, 0,1 - 4,0 МПа, объемная скорость подачи сырья 0,1 - 10,0 ч-1.
Катализатор, согласно предлагаемому изобретению, может быть приготовлен различными способами, а именно, промотирующие металлы могут быть введены в катализатор либо в замес катализаторной массы перед стадией формования, либо пропиткой прокаленных гранул азотнокислыми солями; катализатор может быть обработан водяным паром, либо парогазовой смесью при высокой температуре (450 - 650oC). Однако, при одинаковом способе приготовления катализатора и при равном количестве промотирующих металлов - оксидов цинка и/или галлия, оксидов редкоземельных элементов, железа, магния и кальция активность предлагаемого катализатора в образовании жидких углеводородов выше, чем у катализатора, приготовленного согласно прототипу.
Катализатор, согласно изобретению, готовят следующим образом: расчетное количество влажной лепешки (содержание воды 75 - 80 мас.%) гидроксида алюминия или другого связующего смешивают с расчетным количеством цеолита группы пентасилов в аммонийной форме (содержание Na2O не более 0,4 мас.%). Массу тщательно перемешивают, затем упаривают (при необходимости) до пластичного состояния и гранулируют методом экструзии на грануляторе с матрицей диаметром 2,0 - 3,0 мм на гранулы длиной 0,5 - 1,5 см. Полученные гранулы высушивают при 110oC в течение 8-10 ч и прокаливают при 550oC в течение 6 ч.
На прокаленный катализатор методом безостаточной пропитки из водного раствора, содержащего нитраты цинка и/или галлия, редкоземельных элементов, два или три нитрата, выбранных из группы: нитрат железа (III), нитрат магния и нитрат кальция, наносят расчетное количество оксидов цинка и/или галлия, редкоземельных элементов, железа (III), магния и кальция. Гранулы катализатора высушивают и прокаливают, как описано выше.
Соли промотирующих металлов можно вводить в катализатор на стадии смешения компонентов.
Прокаленные гранулы катализатора (как до, так и после нанесения промотирующих металлов) можно обрабатывать водяным паром (как 100%-ным, так и в смеси с инертным носителем, например, дымовыми прокалочными газами или азотом) при 450 - 650oC в течение 1-10 ч (расход пара 0,5-2 г H2O/1 г катализатора в 1 с).
Использованные в составе катализаторов цеолиты имеют следующие характеристики:
- мольное отношение SiO2/Al2O3 = 20-150;
- содержание оксида натрия не более 0,4 мас.%;
- степень кристалличности по рентгенофазовому анализу не менее 95% отн.;
- статическая емкость по парам гептана не менее 0,14 см3/г; по парам воды не более 0,10 см3/г.
Ниже приведены примеры приготовления катализаторов по предлагаемому изобретению, примеры сравнения и примеры приготовления катализаторов по прототипу.
Пример 1.
147,5 г водной лепешки (содержание влаги = 80 мас.%) гидроксида алюминия смешивают в фарфоровой ступке с 71,5 г цеолита группы пентасилов в NH4+ - форме (содержание Na2O = 0,1 маc.%) с мольным отношением SiO2/Al2O3 = 35. Массу тщательно перемешивают, упаривают до пластичного состояния и формуют методом экструзии на гранулы диаметром 2-3 мм и длиной 0,5-1,5 см. Гранулы провяливают на воздухе, высушивают при температуру 110oC в течение 10 ч и прокаливают при 550oC в течение 6 ч.
На прокаленный катализатор методом безостаточной пропитки из водного раствора, содержащего нитраты цинка, редкоземельных элементов, железа (III), магния и кальция, наносят промотирующие металлы. Для этого гранулы катализатора погружают в водный раствор, содержащий 7,3 г Zn(NO3)2 6H2O, 2,88 г Fe(NO3)3 9H2O, 3,2 г Mg(NO3)2 6H2O, 2,1 г Ca(NO3)2 4H2O и 10 мл концентрата азотнокислых солей редкоземельных элементов следующего состава; концентрация оксидов РЗЭ - 200 г/л, CeO2 - 40-55 мас.% сумма La2O3, Pr2O3, Nd2O3 = 60-45 мас. %. После 4-часового выдерживания при комнатной температуре при периодическом перемешивании чашку с гранулами катализатора помещают в сушильный шкаф и выпаривают раствор досуха. Затем катализатор высушивают и прокаливают, как описано выше.
Получают 100 г катализатора следующего состава, мас.%:
Цеолит - 65
ZnO - 2
Сумма (РЗЭ)2O3 - 2
Fe2O3 - 0,5
MgO - 0,5
CaO - 0,5
Гамма - Al2O3 - Остальное до 100
Пример 2.
Катализатор готовят по примеру 1, но вместо 7,3 г Zn(NO3)2 6H2O в пропиточный раствор добавляют 3,65 г Zn(NO3)2 6H2O и 4,45 г Ga(NO3)3 9H2O.
Получают 100 г катализатора следующего состава, мас.%:
Цеолит - 65
ZnO - 1
Ga2O3 - 1
Сумма (РЗЭ)2O3 - 2
Fe2O3 - 0,5
MgO - 0,5
CaO - 0,5
Гамма - Al2O3 - Остальное до 100
Пример 3.
Катализатор готовят по примеру 1, но вместо 7,3 г Zn(NO3)2 6H2O в пропиточный раствор добавляют 8,9 г Ga(NO3)3 9H2O.
Получают 100 г катализатора следующего состава, мас.%:
Цеолит - 65
Ga2O3 - 2
Сумма (РЗЭ)2O3 - 2
Fe2O3 - 0,5
MgO - 0,5
CaO - 0,5
Гамма - Al2O3 - Остальное до 100
Пример 4.
Катализатор готовят по примеру 1, но берут 150 г водной лепешки гидроксида алюминия, а нитрат железа (III) в пропиточный раствор не добавляют.
Получают 100 г катализатора следующего состава, мас.%:
Цеолит - 65
ZnO - 2
Сумма (РЗЭ)2O3 - 2
MgO - 0,5
CaO - 0,5
Гамма - Al2O3 - Остальное до 100
Пример 5.
Катализатор готовят по примеру 1, но берут 150 г водной лепешки гидроксида алюминия, а нитрат магния в пропиточный раствор не добавляют.
Получают 100 г катализатора следующего состава, мас.%:
Цеолит - 65
ZnO - 2
Сумма (РЗЭ)2O3 - 2
Fe2O3 - 0,5
CaO - 0,5
Гамма - Al2O3 - Остальное до 100
Пример 6.
Катализатор готовят по примеру 1, но берут 150 г водной лепешки гидроксида алюминия, а нитрат кальция в пропиточный раствор не добавляют.
Получают 100 г катализатора следующего состава, мас.%:
Цеолит - 65
ZnO - 2
Сумма (РЗЭ)2O3 - 2
MgO - 0,5
Гамма - Al2O3 - Остальное до 100
Пример 7 (сравнительный).
Катализатор готовят по примеру 1, но берут 152,5 г водной лепешки гидроксида алюминия, а нитраты железа и магния в пропиточный раствор не добавляют.
Получают 100 г катализатора следующего состава, мас.%:
Цеолит - 65
ZnO - 2
Сумма (РЗЭ)2O3 - 2
CaO - 0,5
Гамма - Al2O3 - Остальное до 100
Пример 8 (сравнительный).
Катализатор готовят по примеру 1, но берут 152,5 г водной лепешки (ППП = 80 мас.%) гидроксида алюминия, а нитраты железа и кальция в пропиточный раствор не добавляют.
Получают 100 г катализатора следующего состава, мас.%:
Цеолит - 65
ZnO - 2
Сумма (РЗЭ)2O3 - 2
MgO - 0,5
Гамма - Al2O3 - Остальное до 100
Пример 9 (сравнительный).
Катализатор готовят по примеру 1, но берут 152,5 г водной лепешки (ППП = 80 мас.%) гидроксида алюминия, а нитраты магния и кальция в пропиточный раствор не добавляют.
Получают 100 г катализатора следующего состава, мас.%:
Цеолит - 65
ZnO - 2
Сумма (РЗЭ)2O3 - 2
Fe2O3 - 0,5
Гамма - Al2O3 - Остальное до 100
Пример 10 (по прототипу).
Катализатор готовят по примеру 1, но вместо нитратов железа (III), магния и кальция в пропиточный раствор добавляют 10 мл водного раствора H3PO4, содержащего 1,3 г H3PO4, и берут 147,5 г водной лепешки (ППП = 80 мас.%) гидроксида алюминия.
Получают 100 г катализатора следующего состава, мас.%:
Цеолит - 65
ZnO - 2
Сумма (РЗЭ)2O3 - 2
P2O5 - 1
Гамма - Al2O3 - Остальное до 100
Пример 11 (по прототипу).
Катализатор готовят по примеру 1, но вместо нитратов железа (III), магния и кальция в пропиточный раствор добавляют 10 мл водного раствора H3PO4, содержащего 1,3 г H3PO4, берут 142,5 г водной лепешки (ППП = 80 мас. %) гидроксида алюминия, 10,95 г нитрата цинка и 15 мл раствора концентрата азотнокислых солей редкоземельных элементов.
Получают 100 г катализатора следующего состава, мас.%:
Цеолит - 65
ZnO - 3
Сумма (РЗЭ)2O3 - 2,5
Гамма - Al2O3 - Остальное до 100
Пример 12.
Катализатор готовят по примеру 1, но используют цеолит в NH4 - форме с остаточным содержанием оксида натрия 0,05 мас.%.
Пример 13 (по прототипу).
Катализатор готовят по примеру 10, но используют цеолит в NH4 - форме с остаточным содержанием оксида натрия 0,05 мас.%.
Пример 14 (по прототипу).
Катализатор готовят по примеру 11, но используют цеолит в NH4 - форме с остаточным содержанием оксида натрия 0,05 мас.%.
Пример 15.
Катализатор готовят по примеру 1, но используют цеолит в NH4 - форме с остаточным содержанием оксида натрия 0,4 мас.%.
Пример 16 (по прототипу).
Катализатор готовят по примеру 10, но используют цеолит в NH4 - форме с остаточным содержанием оксида натрия 0,4 мас.%.
Пример 17 (по прототипу).
Катализатор готовят по примеру 11, но используют цеолит в NH4 - форме с остаточным содержанием оксида натрия 0,4 мас.%.
Пример 18.
Катализатор готовят по примеру 1, но используют цеолит группы пентасилов в NH4 - форме (содержание оксида натрия 0,1 мас.% с мольным отношением SiO2/Al2O3 = 20.
Пример 19 (по прототипу).
Катализатор готовят по примеру 10, но используют цеолит группы пентасилов в NH4 - форме (содержание оксида натрия 0,1 мас.%) с мольным отношением SiO2/Al2O3 = 20.
Пример 20 (по прототипу).
Катализатор готовят по примеру 11, но используют цеолит группы пентасилов в NH4 - форме (содержание оксида натрия 0,1 мас.%) с мольным отношением SiO2/Al2O3 = 20.
Пример 21.
Катализатор готовят по примеру 1, но используют цеолит группы пентасилов в NH4 - форме (содержание оксида натрия 0,1 мас.%) с мольным отношением SiO2/Al2O3 = 150.
Пример 22 (по прототипу).
Катализатор готовят по примеру 10, но используют цеолит группы пентасилов в NH4 - форме (содержание оксида натрия 0,1 мас.%) с мольным отношением SiO2/Al2O3 = 150.
Пример 23 (по прототипу).
Катализатор готовят по примеру 11, но используют цеолит группы пентасилов в NH4 - форме (содержание оксида натрия 0,1 мас.%) с мольным отношением SiO2/Al2O3 = 150.
Пример 24.
Катализатор готовят по примеру 1, но промотирующие металлы в виде солей вносят в катализатор при замесе.
Пример 25 (по прототипу).
Катализатор готовят по примеру 10, но промотирующие металлы в виде солей вносят в катализатор при замесе.
Пример 26 (по прототипу).
Катализатор готовят по примеру 11, но промотирующие металлы в виде солей вносят в катализатор при замесе.
Пример 27.
Катализатор готовят по примеру 1, но катализатор дополнительно обрабатывают водяным паром. Для этого гранулы после прокаливания помещают в реактор и обрабатывают 100%-ным водяным паром в течение 6 ч при 500oC, подавая в реактор воду со скоростью 1 г H2O на 1 г катализатора в 1 с.
Пример 28 (по прототипу).
Катализатор готовят по примеру 10, но после прокаливания гранулы катализатора обрабатывают водяным паром, как в примере 27.
Пример 29 (по прототипу).
Катализатор готовят по примеру 11, но после прокаливания гранулы катализатора обрабатывают водяным паром, как в примере 27.
Пример 30.
Катализатор готовят по примеру 1, но вместо смеси четырех азотнокислых солей редкоземельных элементов (Ce, La, Nd, Pr) в пропиточный раствор добавляют только азотнокислые соли Ce и La в соотношении 1:1 по массе в расчете на оксиды (CeO2; La2O3).
Пример 31 (по прототипу).
Катализатор готовят по примеру 10, но вместо смеси четырех азотнокислых солей редкоземельных элементов (Ce, La, Nd, Pr) в пропиточный раствор добавляют только азотнокислые соли Ce и La в соотношении 1:1 по массе в расчете на оксиды (CeO3; La2O3).
Пример 32 (по прототипу).
Катализатор готовят по примеру 11, но вместо смеси четырех азотнокислых солей редкоземельных элементов (Ce, La, Nd, Pr) в пропиточный раствор добавляют только соли Ce и La в соотношении 1:1 по массе в расчете на оксиды (CeO2; La2O3).
Пример 33.
Катализатор готовят по примеру 1, но берут 22 г цеолита группы пентасилов в NH4 - форме, 0,37 г азотнокислого цинка, 25 мл раствора концентрата азотнокислых солей редкоземельных элементов, 11,25 г азотнокислого железа (III), 0,064 г азотнокислого магния, 8,26 г азотнокислого кальция и 354,5 г водной лепешки (ППП = 80 мас.%) гидроксида алюминия.
Получают 100 г катализатора следующего состава, мас.%:
Цеолит - 20
ZnO - 0,1
Сумма (РЗЭ)2O3 - 5
Fe2O3 - 2
MgO - 0,01
CaO - 1,9
Гамма - Al2O2 - Остальное до 100
Пример 34 (по прототипу).
Катализатор готовят по примеру 10, но берут 22 г цеолита группы пентасилов в NH4 - форме, 0,37 г азотнокислого цинка, 25 мл раствора концентрата азотнокислых солей редкоземельных элементов и 369,5 г водной лепешки (ППП = 80 мас.%) гидроксида алюминия.
Получают 100 г катализатора следующего состава, мас.%:
Цеолит - 20
ZnO - 0,1
Сумма (РЗЭ)2O3 - 5
P2O5 - 1
Гамма - Al2O3 - Остальное до 100
Пример 35 (по прототипу).
Катализатор готовят по примеру 34, но берут 45 мл раствора концентрата азотнокислых солей редкоземельных элементов и 349,5 г водной лепешки (ППП = 80 мас.%) гидроксида алюминия.
Получают 100 г катализатора следующего состава, мас.%:
Цеолит - 20
ZnO - 0,1
Сумма (РЗЭ)2O3 - 9
P2O5 - 1
Гамма - Al2O3 - Остальное до 100
Пример 36.
Катализатор готовят по примеру 1, но берут 99 г цеолита группы пентасилов в NH4 - форме, 13,35 г азотнокислого галлия, 0,5 мл раствора концетрата азотнокислых солей редкоземельных элементов, 0,058 г азотнокислого железа (III), 12,8 г азотнокислого магния, 0,042 г азотнокислого магния и 24,4 г водной лепешки (ППП = 80 мас.%) гидроксида алюминия.
Получают 100 г катализатора следующего состава, мас.%:
Цеолит - 90
Ga2O3 - 3
Сумма (РЗЭ)2O3 - 0,1
Fe2O3 - 0,01
MgO - 2,0
CaO - 0,01
Гамма - Al2O3 - Остальное до 100
Пример 37 (сравнительный).
Катализатор готовят по примеру 10, но берут 99 г цеолита группы пентасилов в NH4 - форме, 13,35 г азотнокислого галлия, 0,5 мл раствора концетрата азотнокислых солей редкоземельных элементов, и 29,5 г водной лепешки (ППП = 80 мас.%) гидроксида алюминия.
Получают 100 г катализатора следующего состава, мас.%:
Цеолит - 90
Ga2O3 - 3,0
Сумма (РЗЭ)2O3 - 0,1
P2O5 - 1,0
Гамма - Al2O3 - Остальное до 100
Пример 38 (сравнительный).
Катализатор готовят по примеру 37, но берут 10,6 мл раствора концентрата азотнокислых солей редкоземельных элементов и 19,4 г водной лепешки (ППП = 80 мас.%) гидроксида алюминия.
Получают 100 г катализатора следующего состава, мас.%:
Цеолит - 90
Ga2O3 - 3
(РЗЭ)2O3 - 2,12
P2O5 - 1
Гамма - Al2O3 - Остальное до 100
Пример 39.
Катализатор готовят по примеру 1, но берут 55 г цеолита группы пентасилов в NH4 - форме, 21,9 г азотнокислого цинка, 0,45 г азотнокислого галлия, 5 мл раствора концентрата азотнокислых солей редкоземельных элементов, 5,76 г азотнокислого железа (III), 6,4 г азотнокислого магния, 8,4 г азотнокислого кальция и 194,5 г водной лепешки (ППП = 80 мас.%) гидроксида алюминия.
Получают 100 г катализатора следующего состава (мас.%):
Цеолит - 50
ZnO - 6
Ga2O3 - 0,1
Сумма (РЗЭ)2O3 - 1
Fe2O3 - 1
MgO - 1
CaO - 2
Гамма - Al2O3 - Остальное до 100
Пример 40 (сравнительный).
Катализатор готовят по примеру 10, но берут 55 г цеолита группы пентасилов в NH4 - форме, 21,9 г азотнокислого цинка, 0,45 г азотнокислого галлия, 5 мл раствора концентрата азотнокислых солей редкоземельных элементов и 209,5 г водной лепешки (ППП = 80 (мас.%) гидроксида алюминия.
Получают 100 г катализатора следующего состава, мас.%:
Цеолит - 50
ZnO - 6
Ga2O3 - 0,1
Сумма (РЗЭ)2O3 - 1
P2O5 - 1
амма - Al2O3 - Остальное до 100
Пример 41 (сравнительный).
Катализатор готовят по примеру 40, но берут 25 мл раствора концентрата редкоземельных элементов и 189,5 г водной лепешки (ППП = 80 мас.%) гидроксида алюминия.
Получают 100 г катализатора следующего состава, мас.%:
Цеолит - 50
ZnO - 6
Ga2O3 - 0,1
Сумма (РЗЭ)2O3 - 5
Гамма - Al2O3 - Остальное до 100
Пример 42.
Катализатор готовят по примеру 1, но вместо гидроксида алюминия берут кремнезоль.
Получают 100 г катализатора следующего состава, мас.%:
Цеолит - 65
ZnO - 2
Сумма (РЗЭ)2O3 - 2
Fe2O3 - 0,5
MgO - 0,5
CaO - 0,5
SiO2 - Остальное до 100
Пример 43 (по прототипу).
Катализатор готовят по примеру 10, но вместо гидроксида алюминия берут кремнезоль.
Получают 100 г катализатора следующего состава, мас.%:
Цеолит - 65
ZnO - 2
Сумма (РЗЭ)2O3 - 2
P2O5 - 1
SiO2 - Остальное до 100
Пример 44 (по прототипу).
Катализатор готовят по примеру 11, но вместо гидроксида алюминия берут кремнезоль.
Получают 100 г катализатора следующего состава, мас.%:
Цеолит - 65
ZnO - 3
Сумма (РЗЭ)2O3 - 2,5
P2O5 - 1
SiO2 - Остальное до 100
Пример 45.
Катализатор готовят по примеру 1, но вместо гидроксида алюминия берут синтетический алюмосиликат (Al2O3 - мас.%; SiO2 - 91 мас.%; Na2O < 0,1 мас. %).
Получают 100 г катализатора следующего состава, мас.%:
Цеолит - 65
ZnO - 2
Сумма (РЗЭ)2O3 - 2
Fe2O3 - 0,5
MgO - 0,5
CaO - 0,5
Синтетический алюмосиликат - Остальное до 100
Пример 46 (по прототипу).
Катализатор готовят по примеру 10, но вместо гидроксида алюминия берут синтетический алюмосиликат (Al2O3 - 9 мас.%; SiO2 - 91 мас.%; Na2O < 0,1 мас.%.
Получают 100 г катализатора следующего состава, мас.%:
Цеолит - 65
ZnO - 2
Сумма (РЗЭ)2O3 - 2
P2O5 - 1
Синтетический алюмосиликат - Остальное до 100
Пример 47 (по прототипу).
Катализатор готовят по примеру 11, но вместо гидроксида алюминия берут синтетический алюмосиликат (Al2O3 - 9 мас.%; SiO2 - 91 мас.%; Na2O < 0,1 мас.%).
Получают 100 г катализатора следующего составу, мас.%:
Цеолит - 65
ZnO - 3
Сумма (РЗЭ)2O3 - 2,5
P2O5 - 1
Синтетический алюмосиликат - Остальное до 100
Образцы катализаторов, приготовленные по примерам 1 - 47, испытывали в реакции превращения пропана в ароматические углеводороды. Испытания проводили на проточной пилотной установке с загрузкой катализатора 50 см3.
Условия испытаний:
Температура, oC - 540
Давление, МПа - 0,4
Объемная скорость подачи сырья (по жидкости), ч-1 - 1,0
Время испытаний, ч - 6
Анализ сырья и продуктов - хроматографический.
В табл. 1 представлены результаты испытаний катализаторов, приготовленных по примерам 1 - 47.
Как видно из табл. 1, образцы катализаторов, приготовленные в соответствии с предлагаемым изобретением (т.е. содержащие в своем составе в качестве металлических промоторов, наряду с оксидом цинка и/или галлия и смесью оксидов редкоземельных элементов, оксиды железа (III), магния и кальция), обеспечивают больший выход жидких углеводородов C5+ при превращении пропана. При превращении пропана на этих образцах выше также содержание ароматических углеводородов в жидких продуктах реакции.
Образцы катализаторов, приготовленные по примерам 1-11 и 27 - 29, были испытаны в реакции превращения низкооктанового (О.ч. = 52 пункта по М.М.) газоконденсатного бензина, имевшего следующий состав, мас.%:
Пропан - 0,24
н-Бутан - 1,96
Пентаны - 8,63
Сумма и- и ц-гексанов - 17,49
н-Гексан - 8,21
Cумма и- и ц-гептанов - 20,29
н-Гептан - 7,15
Сумма и- и ц-октанов - 13,05
н-Октан - 2,47
Сумма и- и ц-нонанов - 5,31
н-Нонан - 0,7
Сумма и- и ц-деканов - 3,79
н-Декан - 1,51
Ундекан - 5,15
Сумма ароматических углеводородов C6-C12 - 4,05
Испытания проводили на проточной пилотной установке с загрузкой катализатора 50 см3. Условия испытаний:
Температура, - 430
Давление, МПа - 1,5
Объемная скорость подачи сырья (по жидкости), ч-1 - 1,5
Время испытаний, ч - 6
В табл. 2 приведены результаты проведенных испытаний. Как видно из табл. 2, найденные тенденции сохраняются и при превращении низкооктанового бензина. На образцах, приготовленных в соответствии с изобретением, больше выход углеводородов C5+ при превращении алифатических углеводородов C2-C12, больше содержание в них ароматических углеводородов и как следствие октановое число жидких продуктов.
Образцы катализаторов, приготовленные по примерам 1 - 3, 10, 11, 27-29, были испытаны в превращении пропана, низкооктанового газоконденсатного бензинового бензина и бутан-бутиленовой фракции, состоящей из 50 мас.% н-бутана и 50 мас.% бутиленов в различных технологических условиях. Время испытаний - 6 ч.
Результаты испытаний приведены в табл. 3. Как видно из этой таблицы найденные тенденции сохраняются в широком технологическом интервале, а именно при температуре 250 - 650oC, давлении 0,1 - 4,0 МПа, объемной скорости подачи сырья (по жидкости) 0,1 - 10 ч-1.

Claims (1)

1. Катализатор превращения алифатических углеводородов C2 - C12 в высокооктановый компонент бензина или концентрат ароматических углеводородов, содержащий цеолит группы пентасилов, связующий компонент и два оксида редкоземельных элементов или более из группы оксид церия, оксид лантана, оксид неодима, оксид празеодима, отличающийся тем, что включает цеолит с силикатным модулем SiO2/Al2O3 = 20 - 150 моль/моль и с остаточным содержанием оксида натрия не более 0,4 мас.%, оксид цинка и/или оксид галлия, а также в любом соотношении два или три оксида из группы оксид железа /III/, оксид магния, оксид кальция при их общем содержании не более 4 мас.%, и катализатор имеет следующий состав, мас.%:
Цеолит - 20,00 - 90,00
Оксид цинка - 0,10 - 6,00
и/или оксид галлия - 0,10 - 3,00
Оксиды редкоземельных элементов - 0,10 - 5,00
Оксид железа /III/ - 0,01 - 2,00
Оксид магния - 0,01 - 2,00
Оксид кальция - 0,01 - 2,00
Связующий компонент - Остальное
2. Способ превращения алифатических углеводородов C2 - C12 в высокооктановый компонент бензина или концентрат ароматических углеводородов при повышенных температуре и давлении в присутствии катализатора, содержащего цеолит группы пентасилов, связующий компонент и два оксида редкоземельных элементов или более из группы оксид церия, оксид лантана, оксид неодима, оксид празеодима, отличающийся тем, что используемый катализатор включает цеолит с силикатным модулем SiO2/Al2O3 = 20 - 150 моль/моль и с остаточным содержанием оксида натрия не более 0,4 мас.%, оксид цинка и/или оксид галлия, а также в любом соотношении два или три оксида из группы оксид железа /III/, оксид магния, оксид кальция при их общем содержании не более 4 мас.%, и катализатор имеет следующий состав, мас.%:
Цеолит - 20,00 - 90,00
Оксид цинка - 0,10 - 6,00
и/или оксид галлия - 0,10 - 3,00,
Оксид редкоземельных элементов - 0,10 - 5,00
Оксид железа /III/ - 0,01 - 2,00
Оксид магния - 0,01 - 2,00
Оксид кальция - 0,01 - 2,00
Связующий компонент - Остальное
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что его осуществляют при 250 - 650oC, 0,1 - 4,0 МПа и объемной скорости подачи сырья 0,1 - 10,0 ч-1.
RU2000105508/04A 2000-03-09 2000-03-09 Катализатор и способ превращения алифатических углеводородов c2-c12 в высокооктановый компонент бензина или концентрат ароматических углеводородов RU2165293C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000105508/04A RU2165293C1 (ru) 2000-03-09 2000-03-09 Катализатор и способ превращения алифатических углеводородов c2-c12 в высокооктановый компонент бензина или концентрат ароматических углеводородов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000105508/04A RU2165293C1 (ru) 2000-03-09 2000-03-09 Катализатор и способ превращения алифатических углеводородов c2-c12 в высокооктановый компонент бензина или концентрат ароматических углеводородов

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2165293C1 true RU2165293C1 (ru) 2001-04-20

Family

ID=20231489

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000105508/04A RU2165293C1 (ru) 2000-03-09 2000-03-09 Катализатор и способ превращения алифатических углеводородов c2-c12 в высокооктановый компонент бензина или концентрат ароматических углеводородов

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2165293C1 (ru)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003044130A1 (fr) * 2001-11-20 2003-05-30 'golden Fleece', Ltd Procede de production d'hydrocarbures aromatiques
RU2477656C1 (ru) * 2012-02-07 2013-03-20 Общество с ограниченной ответственностью "Новые газовые технологии - синтез" Гетерогенные катализаторы для получения ароматических углеводородов ряда бензола из метанола и способ переработки метанола
RU2544017C1 (ru) * 2014-01-28 2015-03-10 Ольга Васильевна Малова Катализатор и способ ароматизации с3-с4 газов, легких углеводородных фракций алифатических спиртов, а также их смесей
WO2015150881A1 (en) 2014-03-31 2015-10-08 Hindustan Petroleum Corporation Ltd. Catalyst for converting light naphtha to aromatics
EP3043059A1 (en) * 2015-02-13 2016-07-13 Awad Rasheed Suleiman Mansour A magnetic filter containing nanoparticles used for saving fuel in a combustion chamber

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003044130A1 (fr) * 2001-11-20 2003-05-30 'golden Fleece', Ltd Procede de production d'hydrocarbures aromatiques
RU2477656C1 (ru) * 2012-02-07 2013-03-20 Общество с ограниченной ответственностью "Новые газовые технологии - синтез" Гетерогенные катализаторы для получения ароматических углеводородов ряда бензола из метанола и способ переработки метанола
RU2544017C1 (ru) * 2014-01-28 2015-03-10 Ольга Васильевна Малова Катализатор и способ ароматизации с3-с4 газов, легких углеводородных фракций алифатических спиртов, а также их смесей
WO2015115932A1 (ru) 2014-01-28 2015-08-06 Общество С Ограниченной Ответственностью "Новые Газовые Технологии-Синтез" Катализатор и способ ароматизации с3-с4 газов, легких углеводородных фракций и алифатических спиртов, а также их смесей
EA031119B1 (ru) * 2014-01-28 2018-11-30 Акционерное Общество Нгт Глобал Катализатор и способ ароматизации c-cгазов, легких углеводородных фракций и алифатических спиртов, а также их смесей
WO2015150881A1 (en) 2014-03-31 2015-10-08 Hindustan Petroleum Corporation Ltd. Catalyst for converting light naphtha to aromatics
EP3126047A4 (en) * 2014-03-31 2018-01-03 Hindustan Petroleum Corporation Ltd. Catalyst for converting light naphtha to aromatics
EP3043059A1 (en) * 2015-02-13 2016-07-13 Awad Rasheed Suleiman Mansour A magnetic filter containing nanoparticles used for saving fuel in a combustion chamber

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1063013B1 (en) Catalytic composition for the aromatization of hydrocarbons
JP3693362B2 (ja) 触媒組成物およびfccガソリン中の硫黄低減法
US3437587A (en) Molecular sieve catalyst
US9782758B2 (en) Method of preparing hydrocarbon aromatization catalyst, the catalyst, and the use of the catalyst
CN100531909C (zh) Zsm-5/sapo-11复合沸石和催化裂化汽油加氢改质催化剂及其制备方法
EP2248582A2 (en) Catalyst for catalytic cracking of hydrocarbon, which is used in production of light olefin and production method thereof
RU2658832C1 (ru) Катализатор и способ превращения алифатических углеводородов с2-с12, спиртов с1-с5, их эфиров или их смесей друг с другом в высокооктановый компонент бензина или концентрат ароматических углеводородов
RU2165293C1 (ru) Катализатор и способ превращения алифатических углеводородов c2-c12 в высокооктановый компонент бензина или концентрат ароматических углеводородов
RU2372988C1 (ru) Катализатор для превращения алифатических углеводородов c2-c12 и/или алифатических кислородсодержащих соединений c1-c12, способ его получения и способ получения высокооктанового бензина или ароматических углеводородов
US6063974A (en) Silylated water vapor treated zinc or gallium promoted zeolite and use thereof for the conversion of non-aromatic hydrocarbons to olefins and aromatic hydrocarbons
RU2100075C1 (ru) Катализатор для превращения алифатических углеводородов с2 - с12 в высокооктановый бензин или ароматические углеводороды и способ превращения алифатических углеводородов с2 - с12
RU2172212C1 (ru) Катализатор превращения алифатических углеводородов с2-c12 в высокооктановый компонент бензина или концентрат ароматических углеводородов
RU2160160C1 (ru) Катализатор и способ получения жидких углеводородов из диметилового эфира
US4339353A (en) Conversion process
RU2092240C1 (ru) Катализатор для превращения алифатических углеводородов с*002-с*001*002 в высокооктановый компонент бензина, обогащенный ароматическими углеводородами
WO2004076064A1 (en) Catalyst and process for the preparation of linear alkanes
KR20200096532A (ko) 접촉 분해 공정을 위한 바나듐 트랩
RU2160161C1 (ru) Катализатор получения жидких углеводородов из диметилового эфира (варианты)
US4665265A (en) Conversion of olefins and paraffins over novel catalyst composition
US6048815A (en) Zeolite material, a method of making such improved zeolite material and the use thereof in the conversion of non-aromatic hydrocarbons to aromatics and light olefins
RU2098455C1 (ru) Способ получения высокооктановых бензинов и ароматических углеводородов
RU2322294C2 (ru) Катализатор для получения жидких углеводородов из диметилового эфира
RU2188225C1 (ru) Способ получения ароматических углеводородов (варианты)
RU2133640C1 (ru) Катализатор и способ превращения алифатических углеводородов с2-с12 в высокооктановый бензин или концентрат ароматических углеводородов
RU2087191C1 (ru) Катализатор для превращения алифатических углеводородов с*002с*001*002 и способ превращения алифатических углеводородов с*002-с*001*002

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Effective date: 20051117

QB4A Licence on use of patent

Effective date: 20081124

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100310

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20120320

PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20121221

QC41 Official registration of the termination of the licence agreement or other agreements on the disposal of an exclusive right

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20051117

Effective date: 20121221

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130310