RU2733371C1 - Phenom microsphere cracking catalyst and method of preparation thereof - Google Patents

Phenom microsphere cracking catalyst and method of preparation thereof Download PDF

Info

Publication number
RU2733371C1
RU2733371C1 RU2020107287A RU2020107287A RU2733371C1 RU 2733371 C1 RU2733371 C1 RU 2733371C1 RU 2020107287 A RU2020107287 A RU 2020107287A RU 2020107287 A RU2020107287 A RU 2020107287A RU 2733371 C1 RU2733371 C1 RU 2733371C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalyst
suspension
kaolin
cracking
temperature
Prior art date
Application number
RU2020107287A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Борисович Бодрый
Ильшат Фаритович Усманов
Айдар Шамилевич Тагиров
Эльвир Маратович Рахматуллин
Original Assignee
Александр Борисович Бодрый
Ильшат Фаритович Усманов
Айдар Шамилевич Тагиров
Эльвир Маратович Рахматуллин
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 Александр Борисович Бодрый, Ильшат Фаритович Усманов, Айдар Шамилевич Тагиров, Эльвир Маратович Рахматуллин filed Critical Александр Борисович Бодрый
Priority to RU2020107287A priority Critical patent/RU2733371C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2733371C1 publication Critical patent/RU2733371C1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/02Boron or aluminium; Oxides or hydroxides thereof
    • B01J21/04Alumina
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/06Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
    • B01J21/08Silica
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/16Clays or other mineral silicates
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/08Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the faujasite type, e.g. type X or Y
    • B01J35/51
    • B01J35/633
    • B01J35/635
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/04Mixing

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

FIELD: oil, gas and coke-chemical industries.
SUBSTANCE: invention relates to petroleum refining and petrochemical industry, specifically to a catalyst for deep catalytic cracking of petroleum fractions for the production of C2-C4 olefins and high-octane gasoline and a method for production thereof. Microspherical cracking catalyst is obtained from a suspension which contains 25–35 wt. % of a solid residue. fine-grained zeolite ReHY, 30–35 wt. % kaolin, 25–44 wt. % sources of aluminium oxide, 1–10 wt. %. finely dispersed silicon dioxide and 1–10 wt. % starch, with concentration of suspension on dry substance of 450–600 g/l, and involving forming at spraying of suspension in medium of flue gases with temperature of 140–170 °C and calcination of obtained microspheres at temperature 650–680 °C in rotary tempering furnace.
EFFECT: technical result consists in production of microsphere catalyst of cracking with high parameters by volume of pores, high ratio of yields of diesel fractions to heavy residue and high catalytic activity with maintaining high wear resistance.
2 cl, 1 tbl, 5 ex

Description

Изобретение относится к области нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, а именно к приготовлению катализаторов глубокого каталитического крекинга нефтяных фракций, для производства олефинов С24 и высокооктанового бензина. Предлагаемый катализатор для глубокого крекинга нефтяных фракций содержит цеолит Y в смешанной ионно-обменной форме и матрицы, состоящей из оксида алюминия, каолина и диоксида кремния.The invention relates to the field of oil refining and petrochemical industries, namely to the preparation of catalysts for deep catalytic cracking of petroleum fractions for the production of olefins C 2 -C 4 and high-octane gasoline. The proposed catalyst for deep cracking of petroleum fractions contains zeolite Y in a mixed ion-exchange form and a matrix consisting of aluminum oxide, kaolin and silicon dioxide.

Из литературных данных известно, что микросферический катализатор крекинга состоит из активного компонента и матрицы. Активным компонентом является цеолит Y, отличающийся решеточным модулем и представленный в различной катион-декатионированной форме, в частности HY, ReHY и ReY. Матрица катализатора выполняет роль носителя, в котором равномерно распределен активный компонент.It is known from the literature that a microspherical cracking catalyst consists of an active component and a matrix. The active component is zeolite Y, characterized by a lattice modulus and presented in various cation-decationized forms, in particular HY, ReHY and ReY. The catalyst matrix acts as a carrier in which the active component is evenly distributed.

Эффективная работа катализатора определяется не только его каталитической активностью, но и стабильностью эксплуатационных характеристик в процессе крекинга углеводородов. Одним из таких показателей является стойкость гранул микросфер к истиранию, которая во многом определяется матрицей катализатора.The efficient operation of a catalyst is determined not only by its catalytic activity, but also by the stability of its operational characteristics during the cracking of hydrocarbons. One of these indicators is the abrasion resistance of microsphere granules, which is largely determined by the catalyst matrix.

Известен способ получения катализатора крекинга на основе ультрастабильного цеолита, каолина, источников оксидов алюминия и кремния [US 6114267, B01J 29/06, 05.09.2000]. В указанном способе ультрастабилизацию цеолита осуществляют с применением гексафторсиликата аммония. Решеточный модуль цеолита при этом составляет 12,5 и содержание редкоземельных элементов 4% масс. Недостатком указанного способа является снижение кристалличности цеолита при взаимодействии с гексафторсиликатом аммония и низкая активность получаемого на основе такого цеолита катализатора. А также используется токсичный реагент гексафторсиликат.A known method of producing a cracking catalyst based on ultrastable zeolite, kaolin, sources of aluminum and silicon oxides [US 6114267, B01J 29/06, 05.09.2000]. In this method, the ultrastabilization of the zeolite is carried out using ammonium hexafluorosilicate. The lattice modulus of the zeolite is 12.5 and the content of rare earth elements is 4% of the mass. The disadvantage of this method is a decrease in the crystallinity of the zeolite when interacting with ammonium hexafluorosilicate and the low activity of the catalyst obtained on the basis of such a zeolite. And also the toxic reagent hexafluorosilicate is used.

Известен способ получения катализатора крекинга на основе ультрастабильного цеолита, глины и связующего, включающего псевдобемит, золь окиси алюминия, золь двуокиси кремния и фосфорсодержащий золь окиси алюминия [Патент РФ 2005116227 А, Патент РФ 2007140281 А, Патент РФ 2399415 С2, Патент РФ 2317143 С2]. При газофазной ультрастабилизации цеолита Y используется реагент SiCl4. Данный реагент является ядовитым. Указанные способы получения катализаторов имеют много стадий, в том числе таких длительных и трудоемких, как фильтрование и промывка, и большое количество сточных вод, содержащих ядовитые химические вещества.A known method of producing a cracking catalyst based on ultrastable zeolite, clay and a binder comprising pseudoboehmite, alumina sol, silica sol and phosphorus-containing alumina sol [RF Patent 2005116227 A, RF Patent 2007140281 A, RF Patent 2399415 C2, RF Patent] 2317143 ... In the gas-phase ultrastabilization of zeolite Y, the reagent SiCl 4 is used . This reagent is poisonous. These methods of obtaining catalysts have many stages, including such time-consuming and laborious as filtration and washing, and a large amount of wastewater containing toxic chemicals.

Известен способ получения катализатора [патент РФ 2021012 С1], который содержит ультрастабильный цеолит Y, деалюминированный путем изоморфного замещения алюминия на кремний до молярного отношения 7-15, с кристалличностью 90-100%, параметром ячейки 24,44-24,55 и содержанием оксида натрия 0,14-0,56% масс. Цеолит диспергирован в оксидной матрице на основе каолина и кремнезоля. Сухие каолин и цеолит растирают, суспендируют в дистиллированной воде. В суспензию добавляют кремнезоль, гомогенизируют в течение 1 ч. Суспензию подвергают распылительной сушке. Прокаливают катализатор при 700°С 6 ч. Стабилизируют паром при 775°С 6 ч. Для снижения в кремнезоле остаточного содержания оксида натрия, который оказывает негативное воздействие на катализатор, используются многостадийный процесс кислотной обработки и фильтрации кремнезоля.A known method of producing a catalyst [RF patent 2021012 C1], which contains ultrastable zeolite Y, dealuminized by isomorphic substitution of aluminum for silicon to a molar ratio of 7-15, with a crystallinity of 90-100%, a cell parameter of 24.44-24.55 and an oxide content sodium 0.14-0.56% of the mass. Zeolite is dispersed in an oxide matrix based on kaolin and silica ash. Dry kaolin and zeolite are ground, suspended in distilled water. Silica sol is added to the suspension, homogenized for 1 hour. The suspension is spray dried. The catalyst is calcined at 700 ° C for 6 hours. Stabilized with steam at 775 ° C for 6 hours. To reduce the residual content of sodium oxide in the silica, which has a negative effect on the catalyst, a multi-stage process of acid treatment and filtration of the silica is used.

Известен способ получения катализатора [патент РФ 2300420], который содержит ультрастабильный цеолит Y, ультрастабилизацию которого проводят в две стадии:A known method for producing a catalyst [RF patent 2300420], which contains ultrastable zeolite Y, ultrastabilization of which is carried out in two stages:

- на первой стадии в среде водяного пара проводят ультрастабилизацию непосредственно с цеолитом У;- at the first stage, ultrastabilization is carried out in a water vapor environment directly with zeolite U;

- на второй стадии осуществляют ультрастабилизацию цеолита в составе матрицы катализатора при прокалке готового катализатора. Данный способ получения катализатора имеет много стадий, является энергозатратным и трудоемким.- at the second stage, ultrastabilization of the zeolite in the composition of the catalyst matrix is carried out during the calcination of the finished catalyst. This method of obtaining a catalyst has many stages, is energy-consuming and laborious.

Известен способ получения катализатора [патент РФ 2064835], включающий смешение цеолита Y, глины, воды и связующего, формовку, сушку и прокалку, в котором в качестве связующего используют тригидрат оксида алюминия, который прокаливают при 800-1100°С в течение 0,5-2,0 с, обрабатывают азотной кислотой из расчета 0,1-0,2 молей HNO3 на 1 моль Al2O3 при 150-180°С в течение 4-18 ч и смешивают с цеолитом и глиной в массовом соотношении связующее: цеолит: глина 1:(2-10):(15-44). Цеолит Y используют в редкоземельной, аммонийной, водородной или смешанной ионно-обменной форме.There is a known method of producing a catalyst [RF patent 2064835], including mixing zeolite Y, clay, water and a binder, molding, drying and calcining, in which aluminum oxide trihydrate is used as a binder, which is calcined at 800-1100 ° C for 0.5 -2.0 s, treated with nitric acid at the rate of 0.1-0.2 moles of HNO 3 per 1 mole of Al 2 O 3 at 150-180 ° C for 4-18 hours and mixed with zeolite and clay in the mass ratio of the binder : zeolite: clay 1: (2-10) :( 15-44). Zeolite Y is used in rare earth, ammonium, hydrogen or mixed ion-exchange form.

Недостатком данного способа является дополнительный процесс подготовки связующего из тригидрата алюминия, который требует проведения процесса под давлением при температурах 150-180°С в течение 4-18 ч.The disadvantage of this method is the additional process of preparing a binder from aluminum trihydrate, which requires a process under pressure at temperatures of 150-180 ° C for 4-18 hours.

Ближайшим известным решением аналогичной задачи по технической сущности является способ получения катализатора крекинга [патент РФ 2522438 С2], включающим стадию приготовления суспензии смешением мелкодисперсного цеолита ReHY, каолина, источников оксида алюминия и мелкодисперсного диоксида кремния, формовку при распылении суспензии в среде дымовых газов с температурой 140-170°С и дальнейшую прокалку полученных микросфер при температуре 550-650°С во вращающейся прокалочной печи.The closest known solution to a similar problem in terms of technical essence is a method of obtaining a cracking catalyst [RF patent 2522438 C2], including the stage of preparing a suspension by mixing fine ReHY zeolite, kaolin, sources of aluminum oxide and finely dispersed silicon dioxide, molding by spraying the suspension in a flue gas medium with a temperature of 140 -170 ° C and further calcination of the obtained microspheres at a temperature of 550-650 ° C in a rotary calcining furnace.

Недостатком данного способа является низкий объем пор (0,35±0,05 см3/г) получаемого катализатора, что сказывается на недостаточном крекинге тяжелых остатков на промышленных установках крекинга и, как следствие, на снижении выходов дизельных фракций.The disadvantage of this method is the low pore volume (0.35 ± 0.05 cm 3 / g) of the obtained catalyst, which affects the insufficient cracking of heavy residues in industrial cracking units and, as a consequence, a decrease in the yields of diesel fractions.

Основной задачей предлагаемого решения является разработка безотходной, бессточной технологии приготовления катализатора крекинга с высоким объемом пор (0,50±0,05 см3/г), высоким соотношением выходов дизельных фракций (ДФ) к тяжелому остатку (ТО) и высокой каталитической активностью при сохранении высокой стойкости к истиранию.The main objective of the proposed solution is the development of a waste-free, wasteless technology for preparing a cracking catalyst with a high pore volume (0.50 ± 0.05 cm 3 / g), a high ratio of the yields of diesel fractions (DP) to heavy residue (TO) and high catalytic activity at maintaining high abrasion resistance.

Отличительными чертами предлагаемого способа получения катализатора крекинга являются:Distinctive features of the proposed method for producing a cracking catalyst are:

- концентрация суспензии по сухому веществу 450-600 г/л.- the concentration of the suspension on dry matter is 450-600 g / l.

- соотношение компонентов в суспензии по сухому остатку: 25-35% масс. мелкодисперсного цеолита ReHY, 30-35% масс. каолина, 25-44% масс. источников оксида алюминия, 1-10% масс. мелкодисперсного диоксида кремния, 1-10% масс. крахмала.- the ratio of the components in the suspension by dry residue: 25-35% of the mass. fine zeolite ReHY, 30-35% of the mass. kaolin, 25-44% of the mass. sources of aluminum oxide, 1-10% of the mass. finely dispersed silicon dioxide, 1-10% of the mass. starch.

- формовка при распылении суспензии в среде дымовых газов с температурой 140-170°С.- forming by spraying a suspension in a flue gas environment with a temperature of 140-170 ° C.

- дальнейшая прокалка полученных микросфер при температуре 650-680°С во вращающейся прокалочной печи.- further calcination of the obtained microspheres at a temperature of 650-680 ° C in a rotary calcining furnace.

- цеолит Y используют в смешанной ионно-обменной форме, представляющий собой мелкодисперсный ReHY (содержание Re2O3 3-10%, Na2O 0,01%, решеточный модуль цеолита 6-10).- zeolite Y is used in a mixed ion-exchange form, which is a finely dispersed ReHY (content of Re 2 O 3 3-10%, Na 2 O 0.01%, lattice modulus of zeolite 6-10).

- диоксид кремния представляет собой мелкодисперсную белую сажу марки БС 200.- silicon dioxide is a finely dispersed white carbon black of the BS 200 brand.

- крахмал представляет собой мелкодисперсный порошок с кислотностью не более 20 согласно ГОСТ 7698-93.- starch is a fine powder with an acidity of not more than 20 according to GOST 7698-93.

Каолин в составе катализатора, играющий роль наполнителя и связующего, в условиях проведения процесса крекинга создает в гранулах катализатора дополнительные поры и, таким образом, также проявляет каталитическую активность, а именно проводит предварительный крекинг молекул вакуумного газойля размером более 30 А. Однако в процессе прокалки объем пор, создаваемый каолином, снижается, и использование только каолина в качестве наполнителя и связующего приводит к низкому преобразованию тяжелых фракций газойля в дизельные фракции. Использование крахмала приводит к тому, что на стадии прокалки микросферы в интервале температур 650-680°С происходит разрушение частиц крахмала и образование пор между частицами каолина. Образовавшиеся в объеме микросферы дополнительные поры приводят к увеличению общего объема пор всей гранулы катализатора и создают дополнительную каталитическую активность.Kaolin in the catalyst composition, which plays the role of a filler and a binder, creates additional pores in the catalyst granules under the conditions of the cracking process and thus also exhibits catalytic activity, namely, it performs preliminary cracking of vacuum gas oil molecules larger than 30 A. However, during the calcination process, the volume The pore created by kaolin is reduced and the use of only kaolin as filler and binder results in low conversion of heavy gas oil fractions to diesel fractions. The use of starch results in the destruction of starch particles and the formation of pores between the kaolin particles at the stage of calcining the microspheres in the temperature range 650-680 ° C. The additional pores formed in the volume of the microsphere lead to an increase in the total pore volume of the entire catalyst granule and create additional catalytic activity.

Таким образом, применение крахмала в качестве модифицирующей добавки при получении микросферического катализатора в заявляемом способе соответствует критерию "новизна". Промышленная применимость предлагаемого способа приготовления микросферического катализатора крекинга подтверждается следующими примерами.Thus, the use of starch as a modifying additive in the preparation of a microspherical catalyst in the claimed method meets the criterion of "novelty". The industrial applicability of the proposed method for preparing a microspherical cracking catalyst is confirmed by the following examples.

Сырье:Raw materials:

1. Мелкодисперсный цеолит ReHY (содержание Re2O3 3-10%, Na2O 0,1-1%, решеточный модуль цеолита 6-10). ППП (потери при прокаливании) = 5,85%1. Finely dispersed zeolite ReHY (content of Re 2 O 3 3-10%, Na 2 O 0.1-1%, lattice modulus of zeolite 6-10). LOI (loss on ignition) = 5.85%

2. Каолин. ППП (потери при прокаливании) = 14,18%2. Kaolin. LOI (loss on ignition) = 14.18%

3. Источник оксида алюминия - моногидрат алюминия псевдобемитной модификации. ППП (потери при прокаливании) = 24,08%3. The source of aluminum oxide is aluminum monohydrate of pseudoboehmite modification. LOI (loss on ignition) = 24.08%

4. Источник оксида алюминия - основной хлорид алюминия (содержание сухого остатка в пересчете на Al2O3 - 20,0%)4. The source of aluminum oxide is the main aluminum chloride (the dry residue content in terms of Al 2 O 3 is 20.0%)

5. Мелкодисперсная белая сажа марки БС-2005. Finely dispersed white soot BS-200

6. Крахмал кукурузный по ГОСТ 7698-936. Corn starch according to GOST 7698-93

7. Вода химически очищенная (ХОВ) Оборудование:7. Chemically purified water (CWW) Equipment:

1. Емкость с мешалкой на 1 м3 1. Capacity with a stirrer for 1 m 3

2. Распылительная сушилка (PC) с мощностью до 250 л/ч по испаренной влаге2. Spray dryer (PC) with a capacity of up to 250 l / h for evaporated moisture

3. Вращающаяся прокалочная печь с верхним пределом температур на 800°С3. Rotary calcining furnace with an upper temperature limit of 800 ° C

Все расчеты в примерах приводятся с учетом того, что рабочим объемом емкости с мешалкой принято до 80% объема от исходного.All calculations in the examples are given taking into account the fact that the working volume of the vessel with a stirrer is taken up to 80% of the original volume.

В емкость предварительно набирается расчетное количество ХОВ, при включенной мешалке засыпаются расчетные количества сухих компонентов. Веса компонентов указаны с учетом влаги.The estimated amount of CWS is preliminarily filled into the container, when the mixer is turned on, the calculated amounts of dry components are poured. Component weights are based on moisture.

Пример 1Example 1

Для приготовления суспензии берут 53.11 кг мелкодисперсного цеолита ReHY, 93.22 кг каолина, 50.05 кг моногидрата алюминия в псевдобемитной модификации, 90 кг основного хлорида алюминия и 14 кг мелкодисперсной белой сажи марки БС-200. После засыпки всех компонентов суспензия перемешивается в емкости в течение 1 ч, затем осуществляется формовка микросфер в распылительной сушилке в среде дымовых газов с температурой 140-170°С, после - прокалка микросфер при температуре 650-680°С во вращающейся прокалочной печи.To prepare the suspension, 53.11 kg of finely dispersed ReHY zeolite, 93.22 kg of kaolin, 50.05 kg of aluminum monohydrate in pseudoboehmite modification, 90 kg of basic aluminum chloride and 14 kg of finely dispersed white soot of the BS-200 brand are taken. After filling all the components, the suspension is stirred in a container for 1 hour, then the microspheres are formed in a spray dryer in a flue gas environment with a temperature of 140-170 ° C, then the microspheres are calcined at a temperature of 650-680 ° C in a rotating calcining furnace.

Состав непрокаленного катализатора по сухим веществам представляет 25% мелкодисперсный цеолит ReHY, 40% каолин, 28% оксида алюминия и 7% мелкодисперсного оксида кремния, где соотношение моногидрат алюминия в псевдобемитной модификации к основному хлориду алюминия 1:0,5 и соотношение основного хлорида алюминия к мелкодисперсному оксиду кремния 1:0,8.The dry matter composition of the uncalcined catalyst is 25% fine ReHY zeolite, 40% kaolin, 28% alumina and 7% fine silica, where the ratio of pseudoboehmite aluminum monohydrate to basic aluminum chloride is 1: 0.5 and the ratio of basic aluminum chloride to finely dispersed silicon oxide 1: 0.8.

Пример 2Example 2

Для приготовления суспензии берут 53.11 кг мелкодисперсного цеолита ReHY, 81.57 кг каолина, 50.05 кг моногидрата алюминия в псевдобемитной модификации, 90 кг основного хлорида алюминия, 14 кг мелкодисперсной белой сажи марки БС-200 и 10 кг крахмала. После засыпки всех компонентов суспензия перемешивается в емкости в течение 1 ч, затем осуществляется формовка микросфер в распылительной сушилке в среде дымовых газов с температурой 140-170°С, после - прокалка микросфер при температуре 650-680°С во вращающейся прокалочной печи.To prepare the suspension, take 53.11 kg of finely dispersed ReHY zeolite, 81.57 kg of kaolin, 50.05 kg of aluminum monohydrate in pseudoboehmite modification, 90 kg of basic aluminum chloride, 14 kg of finely dispersed white soot of the BS-200 brand and 10 kg of starch. After filling all the components, the suspension is stirred in a container for 1 hour, then the microspheres are formed in a spray dryer in a flue gas environment with a temperature of 140-170 ° C, then the microspheres are calcined at a temperature of 650-680 ° C in a rotating calcining furnace.

Состав непрокаленного катализатора по сухим веществам представляет 25% мелкодисперсный цеолит ReHY, 35% каолин, 28% оксида алюминия, 7% мелкодисперсного оксида кремния и 5% крахмал, где соотношение моногидрат алюминия в псевдобемитной модификации к основному хлориду алюминия 1:0,5, соотношение основного хлорида алюминия к мелкодисперсному оксиду кремния 1:0,8 и соотношение каолина к крахмалу 1:0,14.The composition of the uncalcined catalyst on dry matter is 25% fine ReHY zeolite, 35% kaolin, 28% alumina, 7% fine silica and 5% starch, where the ratio of aluminum monohydrate in the pseudoboehmite modification to basic aluminum chloride is 1: 0.5, the ratio basic aluminum chloride to finely dispersed silicon oxide 1: 0.8 and the ratio of kaolin to starch 1: 0.14.

Пример 3Example 3

Для приготовления суспензии берут 53.11 кг мелкодисперсного цеолита ReHY, 69.91 кг каолина, 50.05 кг моногидрата алюминия в псевдобемитной модификации, 90 кг основного хлорида алюминия, 14 кг мелкодисперсной белой сажи марки БС-200 и 20 кг крахмала. После засыпки всех компонентов суспензия перемешивается в емкости в течение 1 ч, затем осуществляется формовка микросфер в распылительной сушилке в среде дымовых газов с температурой 140-170°С, после - прокалка микросфер при температуре 650-680°С во вращающейся прокалочной печи.To prepare the suspension, 53.11 kg of finely dispersed ReHY zeolite, 69.91 kg of kaolin, 50.05 kg of aluminum monohydrate in pseudoboehmite modification, 90 kg of basic aluminum chloride, 14 kg of finely dispersed white soot of the BS-200 brand and 20 kg of starch are taken. After filling all the components, the suspension is stirred in a container for 1 hour, then the microspheres are formed in a spray dryer in a flue gas environment with a temperature of 140-170 ° C, then the microspheres are calcined at a temperature of 650-680 ° C in a rotating calcining furnace.

Состав непрокаленного катализатора по сухим веществам представляет 25% мелкодисперсный цеолит ReHY, 30% каолин, 28% оксида алюминия, 7% мелкодисперсного оксида кремния и 10% крахмал, где соотношение моногидрат алюминия в псевдобемитной модификации к основному хлориду алюминия 1:0,5, соотношение основного хлорида алюминия к мелкодисперсному оксиду кремния 1:0,8 и соотношение каолина к крахмалу 1:0,33.The dry matter composition of the uncalcined catalyst is 25% fine ReHY zeolite, 30% kaolin, 28% alumina, 7% fine silica and 10% starch, where the ratio of aluminum monohydrate in the pseudoboehmite modification to basic aluminum chloride is 1: 0.5, the ratio basic aluminum chloride to finely dispersed silicon oxide 1: 0.8 and the ratio of kaolin to starch 1: 0.33.

Пример 4Example 4

Для приготовления суспензии берут 53.11 кг мелкодисперсного цеолита ReHY, 58.26 кг каолина, 50.05 кг моногидрата алюминия в псевдобемитной модификации, 90 кг основного хлорида алюминия, 14 кг мелкодисперсной белой сажи марки БС-200 и 30 кг крахмала. После засыпки всех компонентов суспензия перемешивается в емкости в течение 1 ч, затем осуществляется формовка микросфер в распылительной сушилке в среде дымовых газов с температурой 140-170°С, после - прокалка микросфер при температуре 650-680°С во вращающейся прокалочной печи.To prepare the suspension, take 53.11 kg of finely dispersed ReHY zeolite, 58.26 kg of kaolin, 50.05 kg of aluminum monohydrate in pseudoboehmite modification, 90 kg of basic aluminum chloride, 14 kg of finely dispersed white soot of the BS-200 brand and 30 kg of starch. After filling all the components, the suspension is stirred in a container for 1 hour, then the microspheres are formed in a spray dryer in a flue gas environment with a temperature of 140-170 ° C, then the microspheres are calcined at a temperature of 650-680 ° C in a rotating calcining furnace.

Состав непрокаленного катализатора по сухим веществам представляет 25% мелкодисперсный цеолит ReHY, 25% каолин, 28% оксида алюминия, 7% мелкодисперсного оксида кремния и 15% крахмал, где соотношение моногидрат алюминия в псевдобемитной модификации к основному хлориду алюминия 1:0,5, соотношение основного хлорида алюминия к мелкодисперсному оксиду кремния 1:0,8 и соотношение каолина к крахмалу 1:0,6.The dry matter composition of the uncalcined catalyst is 25% fine ReHY zeolite, 25% kaolin, 28% alumina, 7% fine silica and 15% starch, where the ratio of aluminum monohydrate in pseudoboehmite modification to basic aluminum chloride is 1: 0.5, the ratio basic aluminum chloride to finely dispersed silicon oxide 1: 0.8 and the ratio of kaolin to starch 1: 0.6.

Пример 5Example 5

Для приготовления суспензии берут 53.11 кг мелкодисперсного цеолита ReHY, 46.61 кг каолина, 50.05 кг моногидрата алюминия в псевдобемитной модификации, 90 кг основного хлорида алюминия, 14 кг мелкодисперсной белой сажи марки БС-200 и 40 кг крахмала. После засыпки всех компонентов суспензия перемешивается в емкости в течение 1 ч, затем осуществляется формовка микросфер в распылительной сушилке в среде дымовых газов с температурой 140-170°С, после - прокалка микросфер при температуре 650-680°С во вращающейся прокалочной печи.To prepare the suspension, take 53.11 kg of finely dispersed ReHY zeolite, 46.61 kg of kaolin, 50.05 kg of aluminum monohydrate in pseudoboehmite modification, 90 kg of basic aluminum chloride, 14 kg of finely dispersed white soot of the BS-200 brand and 40 kg of starch. After filling all the components, the suspension is stirred in a container for 1 hour, then the microspheres are formed in a spray dryer in a flue gas environment with a temperature of 140-170 ° C, then the microspheres are calcined at a temperature of 650-680 ° C in a rotating calcining furnace.

Состав непрокаленного катализатора по сухим веществам представляет 25% мелкодисперсный цеолит ReHY, 20% каолин, 28% оксида алюминия, 7% мелкодисперсного оксида кремния и 20% крахмал, где соотношение моногидрат алюминия в псевдобемитной модификации к основному хлориду алюминия 1:0,5, соотношение основного хлорида алюминия к мелкодисперсному оксиду кремния 1:0,8 и соотношение каолина к крахмалу 1:1.The dry matter composition of the uncalcined catalyst is 25% fine ReHY zeolite, 20% kaolin, 28% alumina, 7% fine silica and 20% starch, where the ratio of pseudoboehmite aluminum monohydrate to basic aluminum chloride is 1: 0.5, the ratio basic aluminum chloride to finely dispersed silicon oxide 1: 0.8 and the ratio of kaolin to starch 1: 1.

У полученных образцов затем определяли их насыпную плотность, объем пор, стойкость к истиранию и показатели каталитической активности в крекинге керосино-газойлевой фракции в соответствии ASTM D 3907-03 : t 1482°С, СТО 3.0, WHSV 16 ч1.The obtained samples were then determined for their bulk density, pore volume, abrasion resistance and indicators of catalytic activity in the cracking of the kerosene-gas oil fraction in accordance with ASTM D 3907-03: t 1482 ° C, STO 3.0, WHSV 16 h 1 .

Figure 00000001
Figure 00000001

Из результатов таблицы 1 следует, что в составе катализатора изменение соотношения каолина и крахмала оказывает существенное влияние на показатели объема пор и соотношения выходов дизельной фракции и тяжелого остатка.From the results of Table 1, it follows that in the composition of the catalyst, a change in the ratio of kaolin and starch has a significant effect on the pore volume and the ratio of the yields of the diesel fraction and heavy residue.

Анализ представленных материалов позволяет сделать вывод о том, что предлагаемое техническое решение дает возможность получать микросферический катализатор по бессточной технологии приготовления с высокой каталитической активностью и селективностью по выходу дизельных фракций, а также обладающий высокой прочностью к истиранию.The analysis of the presented materials allows us to conclude that the proposed technical solution makes it possible to obtain a microspherical catalyst using a drainless preparation technology with high catalytic activity and selectivity in the yield of diesel fractions, as well as having a high abrasion resistance.

Необходимо отметить, что наиболее оптимальным содержанием крахмала в катализаторе является диапазон 1-10%, так как при дальнейшем увеличении содержания крахмала наблюдается существенное ухудшение прочности гранул катализатора, что ограничивает использование на промышленных установках крекинга. Кроме того, при содержании крахмала в катализаторе более 10% рост каталитической активности и селективности по выходу дизельных фракций незначителен.It should be noted that the most optimal starch content in the catalyst is in the range of 1-10%, since with a further increase in the starch content, a significant deterioration in the strength of the catalyst granules is observed, which limits their use in industrial cracking units. In addition, when the starch content in the catalyst is more than 10%, the increase in catalytic activity and selectivity in the yield of diesel fractions is insignificant.

Claims (2)

1. Микросферический катализатор крекинга, который получен из суспензии, включающей в своем составе по сухому остатку 25-35% масс. мелкодисперсного цеолита ReHY, 30-35% масс. каолина, 25-44% масс. источников оксида алюминия, 1-10% масс. мелкодисперсного диоксида кремния и 1-10% масс. крахмала, с концентрацией суспензии по сухому веществу 450-600 г/л, и включающий формовку при распылении суспензии в среде дымовых газов с температурой 140-170°С и прокалку полученных микросфер при температуре 650-680°С во вращающейся прокалочной печи.1. Microspherical cracking catalyst, which is obtained from a suspension containing in its composition on a dry residue of 25-35% of the mass. fine zeolite ReHY, 30-35% of the mass. kaolin, 25-44% of the mass. sources of aluminum oxide, 1-10% of the mass. finely dispersed silicon dioxide and 1-10% of the mass. starch, with a suspension concentration in terms of dry matter of 450-600 g / l, and including molding by spraying the suspension in an environment of flue gases with a temperature of 140-170 ° C and calcining the resulting microspheres at a temperature of 650-680 ° C in a rotary calcining furnace. 2. Способ получения микросферического катализатора крекинга по п. 1, отличающийся тем, что наполнитель и связующее представлены в виде смеси компонентов каолина и крахмала в весовом соотношении 1:(0,14-0,33).2. A method for producing a microspherical cracking catalyst according to claim 1, characterized in that the filler and the binder are presented as a mixture of kaolin and starch components in a weight ratio of 1: (0.14-0.33).
RU2020107287A 2020-02-17 2020-02-17 Phenom microsphere cracking catalyst and method of preparation thereof RU2733371C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020107287A RU2733371C1 (en) 2020-02-17 2020-02-17 Phenom microsphere cracking catalyst and method of preparation thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020107287A RU2733371C1 (en) 2020-02-17 2020-02-17 Phenom microsphere cracking catalyst and method of preparation thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2733371C1 true RU2733371C1 (en) 2020-10-01

Family

ID=72926898

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020107287A RU2733371C1 (en) 2020-02-17 2020-02-17 Phenom microsphere cracking catalyst and method of preparation thereof

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2733371C1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1831090A (en) * 2005-03-11 2006-09-13 石油大学(北京) Macropore catalytic cracking catalyst synthesized by granular formwork method
RU2329100C2 (en) * 2003-06-13 2008-07-20 Яра Интернэшнл Аса Method of obtaining oxide catalysts on a substrate
RU2522438C2 (en) * 2012-09-18 2014-07-10 Общество с ограниченной ответственностью ООО "Компания "Новые технологии" Microsphere cracking catalyst "octifine" and method for preparation thereof
CN104014361A (en) * 2013-02-28 2014-09-03 中国石油化工股份有限公司 Catalytic cracking catalyst and preparation method thereof
CN108262056A (en) * 2016-12-30 2018-07-10 中国石油天然气股份有限公司 A kind of adjustable catalytic cracking catalyst of pore volume and preparation method thereof
RU2673811C1 (en) * 2018-09-26 2018-11-30 Акционерное общество "Газпромнефть - Омский НПЗ" (АО "Газпромнефть-ОНПЗ") Microspherical catalyst for oil fractions cracking
CN109304205A (en) * 2017-07-28 2019-02-05 中国石油天然气股份有限公司 A kind of catalytic cracking catalyst and preparation method thereof improving coke selectivity

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2329100C2 (en) * 2003-06-13 2008-07-20 Яра Интернэшнл Аса Method of obtaining oxide catalysts on a substrate
CN1831090A (en) * 2005-03-11 2006-09-13 石油大学(北京) Macropore catalytic cracking catalyst synthesized by granular formwork method
RU2522438C2 (en) * 2012-09-18 2014-07-10 Общество с ограниченной ответственностью ООО "Компания "Новые технологии" Microsphere cracking catalyst "octifine" and method for preparation thereof
CN104014361A (en) * 2013-02-28 2014-09-03 中国石油化工股份有限公司 Catalytic cracking catalyst and preparation method thereof
CN108262056A (en) * 2016-12-30 2018-07-10 中国石油天然气股份有限公司 A kind of adjustable catalytic cracking catalyst of pore volume and preparation method thereof
CN109304205A (en) * 2017-07-28 2019-02-05 中国石油天然气股份有限公司 A kind of catalytic cracking catalyst and preparation method thereof improving coke selectivity
RU2673811C1 (en) * 2018-09-26 2018-11-30 Акционерное общество "Газпромнефть - Омский НПЗ" (АО "Газпромнефть-ОНПЗ") Microspherical catalyst for oil fractions cracking

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA023291B1 (en) Method for making a catalyst comprising a phosphorus modified zeolite to be used in a mto process
CN1854258A (en) Cracking catalyst
JP7012450B2 (en) Method for manufacturing flow catalytic cracking catalyst
JP4685668B2 (en) Hydrocarbon catalytic catalytic cracking composition and process for producing the same
JP2017087204A (en) Catalyst for residual oil decomposition active fluid catalytic cracking and manufacturing method therefor
US6613710B2 (en) Process for preparation of bi-functional fluid catalytic cracking catalyst composition
TWI627269B (en) Hydrocarbon oil catalytic cracking catalyst and hydrocarbon oil catalytic cracking method
RU2522438C2 (en) Microsphere cracking catalyst "octifine" and method for preparation thereof
JPS6233547A (en) Catalyst for catalytic decomposition of hydrocarbon oil and catalytic decomposition method
KR102408667B1 (en) Method of peptizing alumina for fluidizable catalysts
US7622413B2 (en) Multifunctional additive for maximizing properties relevant to the process of fluid catalytic cracking and the process for preparation thereof
RU2733371C1 (en) Phenom microsphere cracking catalyst and method of preparation thereof
CA1080199A (en) Hydrocarbon conversion catalyst and process utilizing the same
TWI307641B (en) Zeolite based catalyst of ultra-high kinetic conversion activity
CN105728030A (en) Novel anti-heavy metal cracking catalyst and preparation method thereof
JP3920966B2 (en) Additive catalyst for heavy oil cracking
JP6307074B2 (en) Magnesium stabilized ultra-low soda decomposition catalyst
JP2005270851A (en) Catalyst composition for increasing octane number of gasoline and/or lower olefin, and fluidized catalytic cracking process of hydrocarbon using the same
KR101352318B1 (en) Desulfurization catalyst for catalytic cracked gasoline and method for desulfurizing catalytic cracked gasoline using the same
TW201228727A (en) Sodium tolerant zeolite catalysts and processes for making the same
JP5499407B2 (en) Method for producing catalytic cracking catalyst
JP4167123B2 (en) Hydrocarbon fluid catalytic cracking catalyst composition and fluid catalytic cracking method of heavy hydrocarbons using the same
JP3479783B2 (en) Additive for fluid catalytic cracking catalyst of heavy oil
CN107866211B (en) TiO 22Sol and catalytic cracking catalyst and process for producing the same
JP7101004B2 (en) Active matrix and its production method, as well as (residual oil) fluid catalytic cracking catalyst