WO2007091912A1 - Method for producing motor fuel components - Google Patents

Method for producing motor fuel components Download PDF

Info

Publication number
WO2007091912A1
WO2007091912A1 PCT/RU2006/000066 RU2006000066W WO2007091912A1 WO 2007091912 A1 WO2007091912 A1 WO 2007091912A1 RU 2006000066 W RU2006000066 W RU 2006000066W WO 2007091912 A1 WO2007091912 A1 WO 2007091912A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
catalyst
hydrocarbon gases
hydrogen
hydrocarbons
octane
Prior art date
Application number
PCT/RU2006/000066
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Alexandr Sergeevich Bely
Alexandr Gennadievich Proskura
Dmitry Ivanovich Kiryanov
Mikhail Dmitrievich Smolikov
Vladimir Alexandrovich Likholobov
Original Assignee
Institut Problem Pererabotki Uglevodorodov Sibirskogo Otdeleniya Rossiiskoi Akademii Nauk
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 Institut Problem Pererabotki Uglevodorodov Sibirskogo Otdeleniya Rossiiskoi Akademii Nauk filed Critical Institut Problem Pererabotki Uglevodorodov Sibirskogo Otdeleniya Rossiiskoi Akademii Nauk
Priority to PCT/RU2006/000066 priority Critical patent/WO2007091912A1/en
Publication of WO2007091912A1 publication Critical patent/WO2007091912A1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G45/00Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds
    • C10G45/44Hydrogenation of the aromatic hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G35/00Reforming naphtha
    • C10G35/04Catalytic reforming
    • C10G35/06Catalytic reforming characterised by the catalyst used
    • C10G35/085Catalytic reforming characterised by the catalyst used containing platinum group metals or compounds thereof
    • C10G35/09Bimetallic catalysts in which at least one of the metals is a platinum group metal

Definitions

  • a method of obtaining components of motor fuels is a method of obtaining components of motor fuels.
  • the invention relates to the production of high-octane components of motor fuels, aromatic hydrocarbons and hydrogen from gasoline fractions of oil and gas condensate origin and C 1 -C 4 hydrocarbon gases and can be used in the oil refining and gas processing industries.
  • the disadvantage of this method is the low efficiency of the separation of hydrogen and hydrocarbon gases by the separation method, as well as the significant energy intensity of the process, due to the need to compress hydrocarbon gas from the separator of the second stage to the pressure in the reforming zone.
  • this method does not significantly eliminate the conversion of the original liquid feed to low-value C 1 -C 4 hydrocarbon gases.
  • the yield of the target high-octane liquid hydrocarbons is not more than 80-85 wt.% Calculated on raw materials.
  • the method includes biforming in the presence of a platinum-containing catalyst, followed by separation of liquid high-octane products and recirculation of C 1 -C 4 hydrocarbon gases to the biforming zone.
  • the mixture of gases formed in the process (hydrogen and C 1 -C 4 hydrocarbon gases) is separated by binding (absorption) of hydrogen upon contact with aromatic hydrocarbons in the catalytic hydrogenation zone, after which the liquid hydrogenation products (cyclohexane hydrocarbons) are separated from C 1 - C 4 - hydrocarbon gases.
  • Ci-C 4 - hydrocarbon gases are continuously recycled in a closed system from the hydrogenation zone to the biforming zone and vice versa without removing them from the process.
  • An additional amount of Ci-C 4 a hydrocarbon gas from an external source, is supplied to the recycle gas stream.
  • the hydrogen binding rate in the hydrogenation zone is maintained equal to the hydrogen evolution rate in the biforming zone.
  • the hydrogenation products are divided into liquid (hydrocarbons of the cyclohexane series) and gaseous C 1 -C 4 hydrocarbons in a gas-liquid separator. Bound hydrogen in the form of cyclohexane hydrocarbons is removed from the process. Cyclohexane hydrocarbons are sent to the catalytic dehydrogenation zone.
  • cyclohexane-type hydrocarbons are converted to aromatic hydrocarbons and hydrogen. Hydrogen is separated from aromatic hydrocarbons in a separator and removed from the process. Aromatic hydrocarbons are sent to the hydrogenation zone continuously to bind the hydrogen released during the biforming process. Dissolved in liquid high-octane products C 3 -C 4 - hydrocarbon gases are released in a distillation column and returned to the reaction bedforming zone for mixing with the feed (gasoline fraction).
  • the implementation of the two above-mentioned effects provides an increase in the output of the high-octane component to 92-98 wt.% Based on the gasoline fraction fed to the processing.
  • a disadvantage of the known method for the production of components of motor fuels is the rather fast dynamics of a decrease in the activity of the catalyst, especially in the initial period of the reaction cycle with the simultaneous introduction of C 1 -C 4 hydrocarbon gases into the reaction zone along with the liquid feed (gasoline).
  • the components of light hydrocarbon gases, co-adsorbing on the surface of the “fresh” catalyst form strongly adsorbed hydrocarbon fragments that are nucleating agents of coke and cause premature deactivation of the catalyst, thereby reducing the yield of high-octane products.
  • a mixture of gasoline fractions and C 1 -C 4 hydrocarbon gases is subjected to processing in a mass percentage of C 1 -C 4 ZC 5+ of at least 3 wt.% In C 5+ high-octane components of motor fuels.
  • This achieves the technical result of the proposed method, which manifests itself in an increase in the stability of the catalyst and an increase in the yield of high-octane gasolines.
  • the process in the second stage is carried out at a temperature of not less than 460 0 C and a partial pressure of hydrogen of not more than 1.5 MPa.
  • Another significant feature of the proposed method for the production of high-octane components of motor fuels is the constant supply of water and an organochlorine compound to the reactor zone in the second stage in such a way that the moisture content of the SHG is in the range from 10 to 25 ppm.
  • the deactivation rate of catalysts for dehydrogenation processes depends on the ratio of the rates of formation and regeneration (hydrogenation) of strongly adsorbed hydrocarbon fragments of a high degree of dehydrogenation on the surface of the catalyst (coke precursors).
  • One of the main conditions for good process stability is to ensure the equality of the rates of formation and hydrogenation of coke precursors on the catalyst [V. Durluakm, A. Velui, N. Ostrowski. Nef reformipat satellites of high resistapse to desivatiop // Nev Challepgers ip Catalysis. Portugalp Asademu of Scieps apd Arts. Nivi Sad. 1999. p. 89].
  • the rate of coke formation and hydrogenation depends on the amount and activity of hydrogen. By activity we mean the kinetic laws of activation and diffusion of (hydrogen) hydrogen over the surface, on which the rate of the self-regeneration process depends.
  • Simplified process of hydrogen activation can be represented as follows.
  • the activation of molecular hydrogen occurs on the metal component of the catalyst. This process consists of the stages of adsorption, dissociation, surface diffusion and interaction with hydrocarbons.
  • the rate of chemisorption and dissociation of hydrogen depends on the nature of the metal component.
  • the diffusion rate is determined by the degree of oxidation of the catalyst surface, which in turn is determined by the presence of oxidizing agents in the reaction zone.
  • water is used in astoichiometric amounts, its content in the WASH from 10 to 25 ppm. Once in the reaction zone, water dissociates into hydrogen and oxygen. The latter oxidizes the surface of the catalyst at elevated temperatures.
  • the degree of oxidation of the surface is determined by the water content in the reaction zone.
  • redox a continuous redox process (redox) is realized on the catalyst surface, the speed of which determines the diffusion rate of activated hydrogen over the surface and, as a result, the hydrogenation rate of coke precursors (catalyst self-regeneration rate).
  • organochlorine compounds are constantly fed along with water to the reaction zone so that a lower H 2 CVCl ratio is from 15 to 25. Under these conditions, the optimum hydrogen diffusion rates on the surface are reached and catalyst self-regeneration. This ensures high stability of the process in the second stage and, as a consequence, an increase in the production of high-octane components of motor fuels.
  • Another significant feature of the proposed method is the joint processing of C 1 -C 4 hydrocarbon gases and gasoline fractions on a catalyst containing, wt.%: Acid component of not less than 0.5 metal component, not less than 0.5 carrier, the rest to 100.
  • the catalyst may contain:
  • the catalyst may contain elements of groups VII and VIII in the ionic state in the oxidation state n> 0 [Belui A.S. New Post Office of Surface Comsitiop of Reformipat Satellite. Reast. Lipet. Catal. Lettt, 1996, V.57, JN ° 2, ⁇ .349].
  • the catalyst contains: aluminum oxide, aluminosilicates or mixtures thereof with a specific surface area of at least 200 m 2 / g.
  • An essential distinguishing feature of the proposed method for the joint processing of C 1 -C 4 hydrocarbon gases and gasoline fractions is the use of a catalyst in which metal and acid components are present together.
  • the function of the metal component is to carry out dehydrocyclization reactions of alkane molecules.
  • the function of the acid component is to weaken carbon-carbon bonds and to form dehydrogenated intermediates of extremely reactive carbon ions [Sauterfield CN. Neterohepeus Catalysis ip Pristise. McGraw-NS, Ips, 1980].
  • the function of the catalyst carrier is that it provides close contact between the acid and metal components and creates a developed mesoporous structure with a surface size of more than 200 m 2 / g. Together, this structure ensures the availability of active components for reagents and removes diffusion inhibitions of reactions.
  • the combined supply of a mixture of light C 1 -C 4 - and heavy C 5+ - hydrocarbons leads to joint chemisorption of light and heavy molecules on active centers, their conjugate activation and, as a result, integration of light molecules into longer ones and their further transformation into isoparaffin and aromatic hydrocarbons.
  • This process is carried out on the surface of the catalyst through a transition complex of light and heavy hydrocarbons, providing an increase in the efficiency of formation of high-octane components.
  • the catalyst is prepared in two stages.
  • the acid component is introduced into the catalyst by any known method, followed by drying and calcination of the obtained intermediate.
  • the acid component is introduced either by mixing the corresponding compounds with aluminum hydroxide, followed by molding into extrudates, drying and calcining, or treating the formed and calcined support with solutions of the appropriate reagents, followed by drying and calcination.
  • One of the essential conditions for obtaining high activity and selectivity of the catalyst is to obtain a defective crystalline structure of the acid carrier in the first stage of its preparation. This condition is provided by mixing aluminum hydroxide or a mixture of aluminum hydroxide and aluminosilicate clay with organic acids such as formic, acetic, oxalic, etc.
  • organic aluminum salts are formed, which decompose during high-temperature calcination and form defects in the crystal structure of the acid support.
  • the defect criterion is the true density of the carrier, which should be no more than 3.0-3.1 g / cm 3 .
  • the presence of a defect in the crystal structure of the acid support is the main condition for the formation of ionic metal forms with an oxidation state of n> 0 in the second stage of preparation of the catalyst.
  • Metal components from among metals of groups VII and VIII of the group are introduced in the second stage of preparation of the catalyst by impregnation of the acid carrier with solutions of the corresponding compounds.
  • a necessary condition for realizing the effects of strong metal-carrier interaction is the use of elevated (at least 80 0 C) temperatures and competitor acids.
  • the catalyst is then dried, calcined, reduced and sulphurized.
  • the amount of platinum group metals in the ionic state is determined by the adsorption method described in [Veli AS, Kiruapov DI, Smolikov MD, et. al. O 2 -adsorption apd (O 2 -H 2 ) -titration on electron deficient platinum in refonning catalysts. Kipet. Catal. Lett., 1994, V.53, M> l, p.l83].
  • TSU - hydrocarbons of the cyclohexane series (methylcyclohexane).
  • the reaction zone of the biforming reactor 1 is used with a reaction zone volume of 100 cm 3 .
  • a polymetallic biforming catalyst of the following composition is loaded into the reactor, wt.%: Platinum - 0.25; rhenium - 0.3; chlorine - 1.0; the carrier (aluminum oxysulfate) - the rest is up to 100.
  • the hydrogenation reactor 3 and dehydrogenation 4 load the same catalyst in an amount of 25 cm 3 each.
  • the catalysts in each reactor are reduced with hydrogen at 500 ° C, a pressure of 1.0 MPa, and a hydrogen feed rate of 10 nl / h.
  • the raw material for the process is a mixture of n-butane (3.0 wt.%) And a gasoline fraction of 105-185 0 C (100 wt.%) With a density of 0.743 g / ml, which are mixed with a hydrogen-containing gas and fed to the reaction bedforming zone at a temperature 495 0 C and a pressure of 2.2 MPa at a rate of 150 ml / h.
  • the reaction products from reactor 1 are cooled and served in the separator 2.
  • Hydrogen (80 vol.%) and light hydrocarbon gases from the separator 2 are fed into the hydrogenation reaction zone 3, which also serves toluene at a rate of 62 ml / h.
  • Liquid C 5+ hydrocarbons are sent for stabilization to distillation column 6, in which products are separated into C 3 -C 4 liquefied gases and stable high octane catalysis.
  • the catalyst is continuously withdrawn from the process, and liquefied gases are recycled to the inlet of the bioforming reaction zone.
  • Methylcyclohexane containing chemically bound hydrogen is subjected to dehydrogenation in reactor 4 at a temperature of 500 0 C, with the formation of toluene and hydrogen in a molar ratio of 1: 3.
  • Dehydrogenation products are separated into hydrogen and toluene in a separator 7.
  • Hydrogen is removed from the process.
  • the purity of hydrogen is above 97 vol.%
  • Liquid toluene is returned to the hydrogenation zone to separate hydrogen from C 1 -C 4 hydrocarbon gases from the biforming zone.
  • the basic principle of the biforming process is implemented, which consists in the fact that the hydrocarbon C 1 -C 4 gases formed in the process are not completely removed from the process as low-value by-products, but are intensively recycled to the reforming reaction zone, where they enter into joint transformations with macromolecular components of gasoline with the formation of high-octane components of motor fuels.
  • the main technical result of the biforming process is achieved, consisting in increasing the yield of the high-octane component to 92 wt.% Or more, based on the straight-run gasoline fraction submitted for processing.
  • FIG. 2 shows the data on the yield of octane-increasing aromatic hydrocarbons in the course of biforming for 100 hours, where:
  • Example 2 Illustrates the proposed method for the production of high-octane components of motor fuels, a catalyst and a method for its preparation.
  • a catalyst of the following composition is used, wt.%: Acid component (ZrOSO 4 ) - 0.65 metal component - 0.6 including: ionic platinum - 0.24 metal platinum - 0.06 rhenium - 0.3 carrier ( alumina) up to 100.
  • the catalyst is prepared in two stages.
  • the acid component is introduced into the catalyst by mixing a solution of a salt of sulfatocirconyl in acetic acid with aluminum hydroxide (modification of pseudoboehmite).
  • the ratio of acetic acid / AUON is 0.02 (calculated on calcined alumina).
  • the mixture is dried with stirring to a moisture content of 58 wt.%, Molded in stiffeners with a diameter of 2 mm, dried to a moisture content of 20 wt.%, calcined to a moisture content of 1.0 wt.%.
  • the true density of the product is 3.1 g / cm 3 .
  • the carrier is evacuated to a residual pressure of 0.01 V ⁇ Pa and moistened with water (80 ml of water per 100 g of carrier). Then the carrier is treated with 60 ml of an aqueous solution containing 0.3 g of platinum in the form of platinum chloride, 0.3 g of rhenium in the form of HReO 4 , 0.6 g of polar acid. The carrier is treated for 1 h at a temperature of 30 0 C, and then 1 h at 80 0 C. 0.03 g of oxalic acid and 0.15 g of hydrogen peroxide are added to the impregnation solution. Processing is continued for 0.5 hours with stirring.
  • the catalyst is loaded into the reactor 1 in an amount of 100 cm 3 .
  • the catalyst In the hydrogenation reactor 3 and dehydrogenation 4 load the catalyst of example 1.
  • the process of obtaining components of motor fuels is carried out in two stages.
  • the catalyst is run-in (aging) by feeding into the reactor 1 a mixture of a gasoline fraction (with a space velocity of 1.5 h "1 ) and hydrogen (once the system is filled with hydrogen to a pressure of 1.0 MPa) at a temperature of 400 0 C.
  • a gasoline fraction with a space velocity of 1.5 h "1
  • hydrogen once the system is filled with hydrogen to a pressure of 1.0 MPa
  • aromatization reactions of naphthenic hydrocarbons begin to take place.
  • the resulting hydrogen and hydrocarbon gases are removed from the process.
  • the temperature is gradually raised to 460 0 C (in 6 hours), and then to 480-485 0 C in 10-12 hours.
  • surface hydrocarbon fragment nt which act as intermediates in the formation of isoparaffin and aromatic hydrocarbons.
  • the aging process of the active surface is slow and it takes at least 24-36 hours to complete it, which is equivalent to processing at least 75 kg of raw materials per kg of catalyst.
  • the criterion for completing the aging process of the catalyst is stabilization of parameters the content of aromatic hydrocarbons in liquid products and their octane numbers.
  • the optimal parameters of the aging mode of the catalyst is the reformate production mode with an octane number of IOI not more than 93p., which is achieved when the content of aromatic hydrocarbons up to 63 wt.% at temperatures of 480-485 0 C.
  • the burned-in surface of the catalyst contains hydrocarbon intermediates of the aromatization reaction, which prevent the deep dehydrogenation of C 3 -C 4 alkanes and contribute to their conversion under conditions of joint conversion with gasoline into high-octane components of motor fuels.
  • the process proceeds stably, which ensures the goal of the proposed method is to increase the production of aromatic hydrocarbons, which are the main octane-raising components of motor fuels.
  • Stable operation of the catalyst is also ensured by the fact that water and an organochlorine compound from among dichloroethane, trichlorethylene, carbon tetrachloride are continuously pumped into the feed stream to the inlet of the reactor 1.
  • the water feed rate is maintained such that the moisture content of the WASH from the separator 2 is 10-25 ppm, and the molar ratio of H 2 CVCl is in the range of 15-25. This operation is necessary to maintain at an optimal level the acid function of the catalyst during continuous operation in the conditions of the bioforming reaction cycle. If the supply of water and chlorine to the reaction zone is absent (examples 1-3), as well as when the moisture content of the WASH is more than 25 ppm (example 5), the efficiency of the biforming process is reduced. The main parameters and results of the proposed method are shown in the table.
  • the average yield of high-octane component (BOK) under optimal conditions is 95 wt.% Calculated on the gasoline fraction with an octane number of IOC of 99.3 p., which indicates the achievement of the objectives of the present invention.
  • Example 3 Illustrates the influence of the conditions of the aging stage of a fresh catalyst.
  • the aging (running-in) method is carried out as in Example 2, with the difference that the aging time is reduced from 50 hours to 25 hours (from 75 kg to 50 kg of raw material per 1 kg of catalyst) and, in the final stage of aging, the conditions provided a more stringent mode compared with example 2.
  • the octane number was 98 p. with an aromatic hydrocarbon content of 69.5 wt.%. Therefore, the most optimal conditions for the aging of the catalyst is the mode with the production of BOK with an octane number of IOC no more than 93 p. In the amount of not less than 75 kg per 1 kg of catalyst.
  • Example 4 Illustrates the influence of process temperature on the yield and characteristics of the obtained high-octane product in the joint processing of C 1 -C 4 hydrocarbon gases with gasoline.
  • the processing method is the same as in example 2 with the difference that the processing is carried out in the bioforming reactor 1 (Fig. 1) at a temperature of 460 0 C.
  • the octane number of the IOC is 91 p.
  • the aim of the invention is achieved by carrying out the process at reaction temperatures of more than 460 0 C.
  • Example 5 The method is carried out as in example 2 with the difference that water is supplied to the biforming zone in an amount of 20 ppm, and chlorine in an amount of 0.5 ppm, based on raw materials.
  • the humidity of the WASH is 30 ppm, and the ratio of H 2 O / C1 is more than 40. From the table it follows that when carrying out the process in conditions of high humidity (more than 25 ppm) and with insufficient amounts of chlorine supplied to the system, the efficiency of the biforming process decreases.
  • the yield of BOK compared with example 2 is reduced from 95.0 wt.% To 92.8 wt.%, And the octane number of the IOC from 99.3 p. To 97 p.
  • Example 6 Illustrates the decrease in the efficiency of the bioforming process while reducing the amount of C 1 -C 4 hydrocarbon gas fed to the processing from 3 wt.% To 1.5 wt.%.
  • Ci-C 4 hydrocarbon gases and gasoline fraction Processing a mixture of Ci-C 4 hydrocarbon gases and gasoline fraction is carried out according to example 2 with the difference that the amount of gas supplied to the processing from an external source decreases from 3 wt.% To 1.5 wt.% With respect to the gasoline fraction. In this case, the BOK yield decreases from 95 wt.% To 91.5 wt.% 5 and the octane number from 99.3 p. To 96.5 p.
  • Example 7 Illustrates the effect of reducing in the composition of the catalyst an acid component of less than 0.5 wt.% And a metal component of less than 0.5 wt.%.
  • a catalyst of the following composition is used, wt.%: Acid component (ZrOSO 4 ) - 0.3; metal component Pt + - 0.3; carrier (aluminum oxide) - the rest is up to 100.
  • the catalyst is prepared in two stages.
  • the acid component is introduced by mixing a solution of a zirconyl sulfate salt (0.3 g of salt per 100 g of aluminum oxide) in acetic acid with aluminum hydroxide (modification of pseudoboehmite).
  • the ratio of acetic acid / AlOOH is 0.02.
  • the acid carrier is evacuated to a residual pressure of 0.01 MPa and moistened with water (80 g of water per 100 g of aluminum oxide).
  • the carrier is treated with 60 ml of an aqueous solution containing 0.3 g of platinum in the form of platinum chloride hydrochloric acid and 1.0 g of hydrochloric acid.
  • the carrier is treated with the solution with stirring for 1 h at a temperature of 30 0 C, and then 1 h at 80 0 C. 0.03 g of oxalic acid and 0.15 g of hydrogen peroxide are added to the impregnation solution. Processing is continued for 0.5 hours.
  • Example 8 Illustrates the proposed method using a catalyst of the following chemical composition, wt.%: Acid component AlOHCl 2 - 2,3; metal component - 0.6; including Pt + - 0.3;
  • the catalyst is prepared in two stages.
  • the acid component is introduced into the catalyst in the first stage in a known manner (SU 1019706, 01/22/1983).
  • the acid component 100 g of aluminum oxide is treated with a solution containing 7 g of hydrogen chloride dissolved in isopropyl alcohol. The interaction of hydrogen chloride with alumina is carried out in the mode of circulation of the solution through the carrier layer at room temperature for 2 hours. Then the solution is separated, the carrier is dried and calcined at 500 0 C to a residual moisture content of 2.0 wt.%.
  • the product contains 7.0 wt.% Chlorine and corresponds to the formula Al 19 O 23 AlOHCl 2 .
  • the carrier is evacuated to a residual pressure of 0.01 MPa and moistened with water (80 g of water per 100 g of aluminum oxide).
  • the carrier is then treated with 60 ml of an aqueous solution containing 0.3 g of platinum in the form of platinum chloride, 0.3 g of palladium in the form of palladium chloride and 0.8 g of hydrochloric acid.
  • the carrier is treated for 1 h at a temperature of 25 0 C, and then 1 h at 80 0 C.
  • the biforming process is carried out under the conditions given in the table.
  • water is continuously fed into the reactor 1 to maintain the WAG humidity at 25 ppm and dichloroethane to maintain a water / chlorine molar ratio of 25.
  • This example illustrates the possibility of reducing the process pressure from 2.2 MPa to 0.5 MPa.
  • Example 9 Use the catalyst of the following composition, wt.%: Acid component SnOCl 2 - 1,1; metal component - 0.6, incl. Pt + - 0.3,
  • Pd + - 0.3, carrier (alumina) - the rest is up to 100.
  • the carrier corresponds to the general formula Al 20 O 29 (SnO 2 Cl 2 ) 0) 05 .
  • the preparation of the catalyst in the second stage is carried out according to example 2.
  • the biforming process is carried out under the conditions shown in the table. Water is continuously fed into the biforming reactor to maintain a Wash moisture content of 10 ppm and trichlorethylene to maintain a water / chlorine molar ratio of 15.
  • This example illustrates the possibility of obtaining the proposed method a high-octane component with an octane number of IOI more than 100 p.
  • Example 10 Use the catalyst of the following composition, wt.%: Acid component AlOSO 4 - 4.3; metal component - 0.6, incl. Pt + - 0.3,
  • Re is 0.3; the carrier is the rest up to 100, alumina 80, aluminosilicate clay (montmorillonite) 20.
  • the catalyst is prepared in two stages.
  • Aluminum oxysulfate is prepared in a known manner (RU 2050187, BOlJ 23/656, 12.20.1095).
  • aluminum hydroxide 80 g per aluminum oxide
  • montmorillonite in terms of calcined aluminosilicate
  • 3.0 g sulfuric acid at 20 ° C adding 8.2 ml of acetic acid.
  • the mass is formed into granules, dried and calcined at 580 ° C.
  • oxysulfate of the composition Al 1 C) Oa 7 (AlOSO 4 ) O132 with a sulfate ion content of 3.0 mass% is formed.
  • the second stage of preparation of the catalyst is carried out according to example 2.
  • the biforming process is carried out under the conditions given in the table.
  • the process provides obtaining BOK with an octane number of IOI 103 p. With the release of 98.8 wt.%.
  • Example 11 The process is carried out in a system of three reactors.
  • Example 12 The process is carried out as in example 11, but with the difference that it is carried out in reactors with a radial flow of the mixture through the catalyst bed in the direction from the center to the periphery of the reactor.
  • a decrease in temperature along the catalyst bed due to the endothermic effect of the reaction is compensated by a decrease in the space velocity (increase in contact time) as a result of an increase in the catalyst volume as the flow moves from the center of the reactor to the periphery.
  • the efficiency of the process increases (table). This is manifested in the achievement of high performance at even lower temperatures.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

The invention relates to producing high-octane motor fuel components and hydrogen from petrol and benzene fractions of gas-condensate and from C1 - C4 hydrocarbon gases. The inventive method consists in jointly processing the C1 - C4 hydrocarbon gases and benzene fractions in a system of reactors with a catalyst into C5+ motor fuel components; separating a water-containing gas from C5+liquid high-octane products; dividing the water-containing gas into hydrogen and C1 - C4 hydrocarbon gases by binding hydrogen in a reaction of catalytically hydrogenation of aromatic hydrocarbons into cyclohexane sequence hydrocarbons; recirculating the separated from hydrogen C1 - C4 hydrocarbon gases in a biforming reaction area for reprocessing them into C5+ liquid hydrocarbons; extracting the dissolved C1 - C4 hydrocarbon gases from C5+liquid products and recirculating them in the biforming reaction area for reprocessing into C5+ liquid hydrocarbons; removing excessive hydrogen from a process in the form of cyclohexane sequence hydrocarbons and/or a mixture thereof with the excessive C1 - C4 hydrocarbon gases and adding the C1 - C4 hydrocarbon gases extracted from the water-containing gas and from C5+liquid high-octane products and C3 - C5 hydrocarbon gases from an external source into the biforming recirculation area. The process is carried out in two stages, wherein the first stage consists in ageing the catalyst by the treatment thereof with C5+hydrocarbons at a temperature equal to or less than 480°C and the second stage consists in processing the mixture of benzene fractions and C1 - C4 hydrocarbon gases into the high-octane C5+ motor fuel components. The process is carried out on the base of a catalyst containing at least 0.5 mass% acidic components and at least 0-5 mass % metallic component , the rest up to 100 mass% being a carrier .

Description

Способ получения компонентов моторных топлив. A method of obtaining components of motor fuels.
Изобретение относится к области производства высокооктановых компонентов моторных топлив, ароматических углеводородов и водорода из бензиновых фракций нефтяного и газоконденсатного происхождения и C1-C4 углеводородных газов и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и газоперерабатывающей промышленности.The invention relates to the production of high-octane components of motor fuels, aromatic hydrocarbons and hydrogen from gasoline fractions of oil and gas condensate origin and C 1 -C 4 hydrocarbon gases and can be used in the oil refining and gas processing industries.
Известны способы переработки бензиновых фракций нефти, выкипающих в пределах температур 62-1900C, в высокооктановые компоненты моторных топлив, ароматические углеводороды и водород каталитическим риформированием на катализаторах, содержащих платину, хлор и промоторы на оксидных носителях (G.Р. Апtоs, А.М. Аitапi, J.М. Раrеrа / Саtаlуtiс Nарhthа Rеfоrmiпg. Sсiепсе апd Тесhпоlоgу, Маrсеl Dеkkеr Где, 1995).Known methods for processing gasoline fractions of oil boiling in the temperature range 62-190 0 C, in high-octane components of motor fuels, aromatic hydrocarbons and hydrogen by catalytic reforming on catalysts containing platinum, chlorine and promoters on oxide carriers (G.P. Aptos, A. M. Aitapi, J.M. Rarera / Satalutis Narhtha Reformip. Sciepse apd Tespologu, Marcel Dekker Where, 1995).
Недостатком всех известных способов риформинга бензинов является образование наряду с целевым продуктом (высокооктановым C5+ - риформатом) побочных газообразных C1-C5 - углеводородов, выход которых составляет 15-20 % в расчете на сырье.The disadvantage of all known methods of reforming gasolines is the formation along with the target product (high-octane C 5+ reformate) of gaseous C 1 -C 5 hydrocarbons, the yield of which is 15-20% based on the feedstock.
Известен также способ получения высокооктановых компонентов моторных топлив путем риформирования бензиновых фракций с двухступенчатой сепарацией продуктов реакции (US 4615793, ClOG 35/06, 1986). На первой стадии сепарации при повышенном давлении и низкой температуре от C5+ - жидких продуктов реакции отделяют водородсодержащий газ (ВСГ), представляющий собой смесь водорода и C1- C4 - углеводородных газов. Этот газ частично выводят из процесса, а часть возвращают в процесс путем смешения с бензиновой фракцией на входе в реактора риформинга. На второй стадии сепарации при более высокой температуре от C5+ - жидких продуктов отделяют обедненный водородом и обогащенный C2-C5 - углеводородами газ, который возвращают в зону реакции на смешение с сырьем. Недостатком этого способа является низкая эффективность разделения водорода и углеводородных газов методом сепарации, а также существенная энергоемкость процесса, обусловленная необходимостью компремирования углеводородного газа из сепаратора второй ступени до величины давления в зоне риформинга. Кроме того, данный способ не устраняет в значительной степени превращения исходного жидкого сырья в малоценные C1-C4 - углеводородные газы. Как следствие выход целевых высокооктановых жидких углеводородов составляет величины не более 80-85 мac.% в расчете на сырье.There is also known a method for producing high-octane components of motor fuels by reforming gasoline fractions with two-stage separation of reaction products (US 4615793, ClOG 35/06, 1986). At the first stage of separation at elevated pressure and low temperature, hydrogen-containing gas (VGS), which is a mixture of hydrogen and C 1 -C 4 hydrocarbon gases, is separated from the C 5+ liquid reaction products. This gas is partially removed from the process, and part is returned to the process by mixing with the gasoline fraction at the inlet of the reforming reactor. In the second stage separation at a high temperature of C 5+ - Liquid product is separated depleted hydrogen-rich and C 2 -C 5 - hydrocarbon gas, which is recycled to the reaction zone for mixing with the feedstock. The disadvantage of this method is the low efficiency of the separation of hydrogen and hydrocarbon gases by the separation method, as well as the significant energy intensity of the process, due to the need to compress hydrocarbon gas from the separator of the second stage to the pressure in the reforming zone. In addition, this method does not significantly eliminate the conversion of the original liquid feed to low-value C 1 -C 4 hydrocarbon gases. As a result, the yield of the target high-octane liquid hydrocarbons is not more than 80-85 wt.% Calculated on raw materials.
Наиболее близким к предлагаемому является способ производства высокооктановых компонентов моторных топлив - БИФOPMИHГ-1 (RU 2144056, ClOG 63/02, 10.01.2000). Способ включает биформинг в присутствии платинусодержащего катализатора с последующим отделением жидких высокооктановых продуктов и рециркуляцией C1-C4 углеводородных газов в зону биформинга. Образовавшуюся в процессе смесь газов (водород и C1-C4 - углеводородные газы) подвергают разделению путем связывания (поглощения) водорода при контактировании с ароматическими углеводородами в зоне каталитического гидрирования, после чего жидкие продукты гидрирования (углеводороды циклогексанового ряда) отделяют от C1-C4 - углеводородных газов. Последние рециркулируют в зону биформинга. Ci-C4 - углеводородные газы непрерывно рециркулируют в замкнутой системе из зоны гидрирования в зону биформинга и обратно без вывода их из процесса. В рециркулирующий поток газа подают дополнительное количество Ci-C4 - углеводородного газа из внешнего источника. Скорость связывания водорода в зоне гидрирования поддерживают равной скорости выделения водорода в зоне биформинга. Продукты гидрирования разделят на жидкие (углеводороды циклогексанового ряда) и газообразные C1-C4 - углеводороды в газожидкостном сепараторе. Связанный водород в виде циклогексановых углеводородов выводят из процесса. Циклогексановые углеводороды направляют в зону каталитического дегидрирования. В зоне дегидрирования при температуре 300-5000C на катализаторе, содержащем мeтaлл(ы) VIII группы углеводороды циклогексанового ряда превращаются в ароматические углеводороды и водород. Водород отделяют от ароматических углеводородов в сепараторе и выводят из процесса. Ароматические углеводороды направляют в зону гидрирования непрерывно для связывания выделяющегося в процессе биформинга водорода. Растворенные в жидких высокооктановых продуктах C3-C4 - углеводородные газы выделяют в ректификационной колонне и возвращают в реакционную зону биформинга на смешение с сырьем (бензиновой фракцией). Растворенные в жидких циклогексановых углеводородах C3-C4 - углеводородные газы отделяют ректификацией и непрерывно рециркулируют на смешение с жидким сырьем процесса БИФOPMИHГA-1. Таким образом, все образующиеся в процессе C1-C4 - углеводородные газы в известном способе рециркулируют в реакционную зону биформинга на вторичную переработку совместно с жидкой бензиновой фракцией.Closest to the proposed is a method for the production of high-octane components of motor fuels - BIFOPMING-1 (RU 2144056, ClOG 63/02, 10.01.2000). The method includes biforming in the presence of a platinum-containing catalyst, followed by separation of liquid high-octane products and recirculation of C 1 -C 4 hydrocarbon gases to the biforming zone. The mixture of gases formed in the process (hydrogen and C 1 -C 4 hydrocarbon gases) is separated by binding (absorption) of hydrogen upon contact with aromatic hydrocarbons in the catalytic hydrogenation zone, after which the liquid hydrogenation products (cyclohexane hydrocarbons) are separated from C 1 - C 4 - hydrocarbon gases. The latter is recycled to the biforming zone. Ci-C 4 - hydrocarbon gases are continuously recycled in a closed system from the hydrogenation zone to the biforming zone and vice versa without removing them from the process. An additional amount of Ci-C 4 , a hydrocarbon gas from an external source, is supplied to the recycle gas stream. The hydrogen binding rate in the hydrogenation zone is maintained equal to the hydrogen evolution rate in the biforming zone. The hydrogenation products are divided into liquid (hydrocarbons of the cyclohexane series) and gaseous C 1 -C 4 hydrocarbons in a gas-liquid separator. Bound hydrogen in the form of cyclohexane hydrocarbons is removed from the process. Cyclohexane hydrocarbons are sent to the catalytic dehydrogenation zone. In the dehydrogenation zone at a temperature of 300-500 0 C on a catalyst containing group VIII metal (s), cyclohexane-type hydrocarbons are converted to aromatic hydrocarbons and hydrogen. Hydrogen is separated from aromatic hydrocarbons in a separator and removed from the process. Aromatic hydrocarbons are sent to the hydrogenation zone continuously to bind the hydrogen released during the biforming process. Dissolved in liquid high-octane products C 3 -C 4 - hydrocarbon gases are released in a distillation column and returned to the reaction bedforming zone for mixing with the feed (gasoline fraction). C 3 -C 4 hydrocarbon gases dissolved in liquid cyclohexane hydrocarbons are separated by distillation and continuously recycled to mix with the liquid feed of the BIFOPMINGA-1 process. Thus, all generated in the process of C 1 -C 4 - hydrocarbon gases in the known method recycle in the reaction zone of the bioforming for recycling together with the liquid gasoline fraction.
Технический результат, достигаемый в известном способе производства высокооктановых компонентов моторных топлив, состоит в увеличении выхода целевого продукта и достигается:The technical result achieved in the known method for the production of high-octane components of motor fuels, is to increase the yield of the target product and is achieved:
1. За счет превращения C1-C4 - углеводородных газов в C5+ - высокооктановые компоненты.1. Due to the conversion of C 1 -C 4 - hydrocarbon gases into C 5+ - high-octane components.
2. За счет снижения интенсивности реакций газообразования (гидрокрекинга) высокомолекулярных компонентов бензиновых фракций.2. By reducing the intensity of gas formation (hydrocracking) reactions of high molecular weight components of gasoline fractions.
В совокупности реализация двух вышеназванных эффектов обеспечивает увеличение выхода высокооктанового компонента до 92-98 мac.% в расчете на поданную в переработку бензиновую фракцию.Together, the implementation of the two above-mentioned effects provides an increase in the output of the high-octane component to 92-98 wt.% Based on the gasoline fraction fed to the processing.
Недостатком известного способа производства компонентов моторных топлив является достаточно быстрая динамика снижения активности катализатора, особенно в начальном периоде реакционного цикла при одновременном введении в реакционную зону наряду с жидким сырьем (бензином) C1-C4 - углеводородных газов. Компоненты легких углеводородных газов, соадсорбируясь на поверхности «cвeжeгo» катализатора, образуют прочноадсорбированные углеводородные фрагменты, которые являются зародышеобразователями кокса и причиной преждевременной дезактивации катализатора, чем снижают выход высокооктановых продуктов.A disadvantage of the known method for the production of components of motor fuels is the rather fast dynamics of a decrease in the activity of the catalyst, especially in the initial period of the reaction cycle with the simultaneous introduction of C 1 -C 4 hydrocarbon gases into the reaction zone along with the liquid feed (gasoline). The components of light hydrocarbon gases, co-adsorbing on the surface of the “fresh” catalyst, form strongly adsorbed hydrocarbon fragments that are nucleating agents of coke and cause premature deactivation of the catalyst, thereby reducing the yield of high-octane products.
Указанные недостатки устраняются предлагаемым способом производства высокооктановых компонентов моторных топлив, ароматических углеводородов и водорода. Эта задача решается проведением процесса биформинга в две стадии. В первой стадии катализатор подвергают «cтapeнию» (приработке) в типичных условиях каталитического риформинга бензиновых фракций в количестве не менее 75 кг фракции на один кг катализатора с выработкой риформата с ИОЧ не более 92 п. В данной стадии на поверхности катализатора происходит образование углеводородных фрагментов, которые выступают промежуточными интермедиатами реакций ароматизации компонентов бензиновых фракций. Наличие данных углеводородов является необходимым условием превращения C1-C4 - углеводородных газов в типичные высокооктановые компоненты во второй стадии процесса биформинга. Легкие углеводородные газы, соадсорбируясь с более тяжелыми углеводородами бензинов, входят в состав единого переходного комплекса и превращаются в ароматические углеводороды и водород. При этом исключается возможность прочной диссоциативной адсорбции легких углеводородных газов, которая на поверхности «cвeжeгo» (неприработанного) катализатора является причиной дезактивации и снижения эффективности процесса биформинга.These disadvantages are eliminated by the proposed method for the production of high-octane components of motor fuels, aromatic hydrocarbons and hydrogen. This problem is solved by conducting the biforming process in two stages. In the first stage, the catalyst is subjected to “storing” (running-in) under typical conditions of catalytic reforming of gasoline fractions in an amount of not less than 75 kg of fraction per kg of catalyst with the production of reformate with an ionic ion fraction of not more than 92 p. In this stage, the formation of hydrocarbon fragments occurs on the catalyst surface, which act as intermediates in the aromatization reactions of components of gasoline fractions. The presence of these hydrocarbons is a necessary condition for the conversion of C 1 -C 4 hydrocarbon gases into typical high-octane components in the second stage of the biforming process. Light hydrocarbon gases, co-adsorbing with heavier gasoline hydrocarbons, are part of a single transition complex and are converted into aromatic hydrocarbons and hydrogen. This eliminates the possibility of strong dissociative adsorption of light hydrocarbon gases, which on the surface of the "fresh" (unprocessed) catalyst is the cause of the deactivation and decrease in the efficiency of the biforming process.
Во второй стадии процесса переработке подвергают смесь бензиновых фракций и C1-C4 - углеводородных газов в массовом процентном соотношении C1-C4ZC5+ не менее 3 мac.% в C5+ - высокооктановые компоненты моторных топлив. При этом достигается технический результат прелагаемого способа, который проявляется в увеличении стабильности работы катализатора и увеличении выхода высокооктановых бензинов. Процесс во второй стадии проводят при температуре не менее 4600C и парциальном давлении водорода не более 1,5 МПа.In the second stage of the process, a mixture of gasoline fractions and C 1 -C 4 hydrocarbon gases is subjected to processing in a mass percentage of C 1 -C 4 ZC 5+ of at least 3 wt.% In C 5+ high-octane components of motor fuels. This achieves the technical result of the proposed method, which manifests itself in an increase in the stability of the catalyst and an increase in the yield of high-octane gasolines. The process in the second stage is carried out at a temperature of not less than 460 0 C and a partial pressure of hydrogen of not more than 1.5 MPa.
Другим существенным признаком предлагаемого способа производства высокооктановых компонентов моторных топлив является постоянная подача в реакторную зону во второй стадии воды и хлороорганического соединения с таким расчетом, чтобы влажность ВСГ была в пределах от 10 до 25 ррm.Another significant feature of the proposed method for the production of high-octane components of motor fuels is the constant supply of water and an organochlorine compound to the reactor zone in the second stage in such a way that the moisture content of the SHG is in the range from 10 to 25 ppm.
Известно, что скорость дезактивации катализаторов дегидрогенизационных процессов зависит от соотношения скоростей образования и регенерации (гидрирования) прочноадсорбированных углеводородных фрагментов высокой степени дегидрогенизации на поверхности катализатора (предшественники кокса). Одним из основных условий хорошей стабильности процесса является обеспечение равенства скоростей образования и гидрирования предшественников кокса на катализаторе [V. Duрlуаkm, А. Веlуi, N. Оstrоvskii. Nеw rеfоrmiпg саtаlуsts оf high rеsistапсе tо dеасtivаtiоп// Nеw Сhаllепdgеrs iп Саtаlуsis. Sеrbiап Асаdеmу оf Sсiепсеs апd Аrts. Nivi Sаd. 1999. р. 89]. В свою очередь скорость процессов коксообразования и гидрирования зависит от количества и активности водорода. Под активностью понимают кинетические закономерности активации и диффузии (sрillоvеr) водорода по поверхности, от которых зависит скорость процесса саморегенерации.It is known that the deactivation rate of catalysts for dehydrogenation processes depends on the ratio of the rates of formation and regeneration (hydrogenation) of strongly adsorbed hydrocarbon fragments of a high degree of dehydrogenation on the surface of the catalyst (coke precursors). One of the main conditions for good process stability is to ensure the equality of the rates of formation and hydrogenation of coke precursors on the catalyst [V. Durluakm, A. Velui, N. Ostrowski. Nef reformipat satellites of high resistapse to desivatiop // Nev Challepgers ip Catalysis. Serbiap Asademu of Scieps apd Arts. Nivi Sad. 1999. p. 89]. In turn, the rate of coke formation and hydrogenation depends on the amount and activity of hydrogen. By activity we mean the kinetic laws of activation and diffusion of (hydrogen) hydrogen over the surface, on which the rate of the self-regeneration process depends.
Упрощенно процесс активации водорода можно представить следующим образом. Активация молекулярного водорода происходит на металлическом компоненте катализатора. Этот процесс состоит из стадий адсорбции, диссоциации, диффузии по поверхности и взаимодействия с углеводородами. Скорость хемосорбции и диссоциации водорода зависит от природы металлического компонента. А скорость диффузии определяется степенью окисления поверхности катализатора, которая в свою очередь определяется присутствием в реакционной зоне веществ-окислителей. В качестве такого вещества в предложенном способе используют воду в астехиометрических количествах, ее содержание в ВСГ от 10 до 25 ррm. Попадая в зону реакции вода диссоциирует на водород и кислород. Последний при повышенных температурах окисляет поверхность катализатора. Степень окисления поверхности при этом определяется содержанием воды в реакционной зоне.Simplified process of hydrogen activation can be represented as follows. The activation of molecular hydrogen occurs on the metal component of the catalyst. This process consists of the stages of adsorption, dissociation, surface diffusion and interaction with hydrocarbons. The rate of chemisorption and dissociation of hydrogen depends on the nature of the metal component. And the diffusion rate is determined by the degree of oxidation of the catalyst surface, which in turn is determined by the presence of oxidizing agents in the reaction zone. As such a substance in the proposed method, water is used in astoichiometric amounts, its content in the WASH from 10 to 25 ppm. Once in the reaction zone, water dissociates into hydrogen and oxygen. The latter oxidizes the surface of the catalyst at elevated temperatures. The degree of oxidation of the surface is determined by the water content in the reaction zone.
Таким образом, на поверхности катализатора реализуется непрерывный окислительно-восстановительный процесс (редокс), скорость которого определяет скорость диффузии активированного водорода по поверхности и, как следствие, скорость гидрирования предшественников кокса (скорость саморегенерации катализатора).Thus, a continuous redox process (redox) is realized on the catalyst surface, the speed of which determines the diffusion rate of activated hydrogen over the surface and, as a result, the hydrogenation rate of coke precursors (catalyst self-regeneration rate).
Однако присутствие воды в зоне реакции приводит к увеличению скорости вымывания хлора, который содержится в составе кислотного компонента бифункциональных катализаторов предлагаемого способа производства моторных топлив.However, the presence of water in the reaction zone leads to an increase in the rate of leaching of chlorine, which is contained in the acidic component bifunctional catalysts of the proposed method for the production of motor fuels.
Во избежании выноса хлора из состава катализатора в предлагаемом способе в зону реакции, наряду с водой, постоянно подают хлорорганические соединения с таким расчетом, чтобы меньшее соотношение H2CVCl составляло от 15 до 25. В таких условиях достигается равенство оптимальных скоростей диффузии водорода по поверхности и саморегенерации катализатора. Это обеспечивает высокую стабильность процесса во второй стадии и, как следствие, увеличение производства высокооктановых компонентов моторных топлив.In order to avoid the removal of chlorine from the catalyst composition in the proposed method, organochlorine compounds are constantly fed along with water to the reaction zone so that a lower H 2 CVCl ratio is from 15 to 25. Under these conditions, the optimum hydrogen diffusion rates on the surface are reached and catalyst self-regeneration. This ensures high stability of the process in the second stage and, as a consequence, an increase in the production of high-octane components of motor fuels.
Другим существенным признаком предлагаемого способа является проведение совместной переработки C1-C4 - углеводородных газов и бензиновых фракций на катализаторе, содержащем, мac.%: кислотный компонент не менее 0,5 металлический компонент не менее 0,5 носитель остальное до 100.Another significant feature of the proposed method is the joint processing of C 1 -C 4 hydrocarbon gases and gasoline fractions on a catalyst containing, wt.%: Acid component of not less than 0.5 metal component, not less than 0.5 carrier, the rest to 100.
В качестве кислотного компонента катализатор может содержать:As an acid component, the catalyst may contain:
- гидрооксид алюминия (SU 1019706, 22.01.1983);- aluminum hydroxide (SU 1019706, 01/22/1983);
- оксихлориды олова (SU 1210284, 08.10.1985);- tin oxychlorides (SU 1210284, 10/08/1985);
- оксисульфаты алюминия (RU 2050187, 20.12.1995);- aluminum oxysulfates (RU 2050187, 12.20.1995);
- оксисульфаты металлов IV группы Ti, Zr, Hf.- oxysulfates of metals of group IV of Ti, Zr, Hf.
В качестве металлического компонента катализатор может содержать элементы VII и VIII групп в ионном состоянии в степени окисления п > 0 [Веlуi А.S. Nеw поtiоп оf асtivе surfасе соmроsitiоп оf rеfоrmiпg саtаlуsts. Rеасt. Liпеt. Саtаl. Lеtt, 1996, V.57, JN° 2, ρ.349].As a metal component, the catalyst may contain elements of groups VII and VIII in the ionic state in the oxidation state n> 0 [Belui A.S. New Post Office of Surface Comsitiop of Reformipat Satellite. Reast. Lipet. Catal. Lettt, 1996, V.57, JN ° 2, ρ.349].
Например, в качестве металлического компонента катализатор может содержать рений и платину в форме поверхностных сульфидов ReSx и PtSy, где: x и y = 0,25-0,5.For example, as a metal component, the catalyst may contain rhenium and platinum in the form of surface sulfides ReS x and PtS y , where: x and y = 0.25-0.5.
Как известно элементы VIII группы в степени окисления ноль (металлическое состояние) катализируют превращения углеводородов, идущие через прочноадсорбированные состояния в направлении разрыва связи -C-C- (реакции крекинга и гидрогенолиза). В отличие от металлических форм превращения на ионных формах идут через менее прочносвязанные интермедиаты в направлениях дегидрирования, дегидроизомеризации и дегидроциклизации, т.е. в направлениях образования типичных высокооктановых компонентов - в олефиновые и ароматические углеводороды (А.S. Веlуi. Rеfоrmiпg Саtаlуsts оf thе PR Fаmilу: Sсiепtifiс Fоuпdаtiопs оf Рrераrаtiоп апd Тесhпоlоgiсаl Аdvаiiсеmепt. Кiпеtiса апd Саtаlуsis (Russiа), 2005, v.46, N° 5, p.728.)As is known, elements of group VIII in the oxidation state of zero (metallic state) catalyze the conversion of hydrocarbons going through strongly adsorbed states in the direction of -CC- bond breaking (cracking and hydrogenolysis reactions). In contrast to metal forms, transformations on ionic forms go through less strongly bound intermediates in the directions of dehydrogenation, dehydroisomerization and dehydrocyclization, i.e. in the directions of the formation of typical high-octane components, to olefin and aromatic hydrocarbons (A.S. Bellui. Reformipt Саlаlusts оf tе PR Familu: Sіepіtifiс Foupdаtiops оf Рерарааtiсіпісіпісіпісіпісісіlаsіlаsіlаsіlаsіlаsіlаsіlаsіlаsіlаsіlаsіlаsіlаsіlаsіlаtіslаtісіlаsіlаsіlаsіlаsіlаsіlаt , p.728.)
В качестве носителя катализатор содержит: оксид алюминия, алюмосиликаты или их смеси с удельной поверхностью не менее 200 м2/г.As a carrier, the catalyst contains: aluminum oxide, aluminosilicates or mixtures thereof with a specific surface area of at least 200 m 2 / g.
Существенным отличительным признаком предлагаемого способа совместной переработки C1-C4 - углеводородных газов и бензиновых фракций является применение катализатора, в котором совместно присутствуют металлические и кислотные компоненты.An essential distinguishing feature of the proposed method for the joint processing of C 1 -C 4 hydrocarbon gases and gasoline fractions is the use of a catalyst in which metal and acid components are present together.
Функция металлического компонента состоит в проведении реакций дегидроциклизации молекул алканов. Функция кислотного компонента состоит в ослаблении углерод-углеродных связей и образовании дегидрогенизованных интермедиатов чрезвычайно реакционных ионов карбония [Sаttеrfiеld CN. Неtеrоgепеоus Саtаlуsis iп Рrасtiсе. МсGrаw-НШ, Iпс, 1980]. Функция носителя катализатора состоит в том, что он обеспечивает тесный контакт между кислотным и металлическим компонентами и создает развитую мезопористую структуру с величиной поверхности более 200 м2/г. В совокупности такая структура обеспечивает доступность активных компонентов для реагентов и снимает диффузионные торможения реакций.The function of the metal component is to carry out dehydrocyclization reactions of alkane molecules. The function of the acid component is to weaken carbon-carbon bonds and to form dehydrogenated intermediates of extremely reactive carbon ions [Sauterfield CN. Neterohepeus Catalysis ip Pristise. McGraw-NS, Ips, 1980]. The function of the catalyst carrier is that it provides close contact between the acid and metal components and creates a developed mesoporous structure with a surface size of more than 200 m 2 / g. Together, this structure ensures the availability of active components for reagents and removes diffusion inhibitions of reactions.
Совместная подача смеси легких C1-C4 - и тяжелых C5+ - углеводородов приводит к совместной хемосорбции легких и тяжелых молекул на активных центрах, их сопряженной активации и, как следствие, встраиванию легких молекул в более длинные и их дальнейшему превращению в изопарафиновые и ароматические углеводороды. Данный процесс осуществляется на поверхности катализатора через переходный комплекс из легких и тяжелых углеводородов, обеспечивая увеличение эффективности образования высокооктановых компонентов.The combined supply of a mixture of light C 1 -C 4 - and heavy C 5+ - hydrocarbons leads to joint chemisorption of light and heavy molecules on active centers, their conjugate activation and, as a result, integration of light molecules into longer ones and their further transformation into isoparaffin and aromatic hydrocarbons. This process is carried out on the surface of the catalyst through a transition complex of light and heavy hydrocarbons, providing an increase in the efficiency of formation of high-octane components.
Эффективность предлагаемого способа производства высокооктановых компонентов моторных топлив достигается способом приготовления катализатора, который обеспечивает необходимые химический состав катализатора и состояние компонентов активной фазы.The effectiveness of the proposed method for the production of high-octane components of motor fuels is achieved by the method preparation of the catalyst, which provides the necessary chemical composition of the catalyst and the state of the components of the active phase.
Катализатор готовят в две стадии. На первой стадии в состав катализатора вводят кислотный компонент любым известным способом с последующей сушкой и прокалкой полученного полупродукта. Кислотный компонент вводят либо смешением соответствующих соединений с гидрооксидом алюминия с последующей формовкой в экструдаты, сушкой и прокаливанием, либо обработкой сформованного и прокаленного носителя растворами соответствующих реагентов с последующей сушкой и прокалкой. Одним из существенных условий получения высокой активности и селективности катализатора является получение дефектной кристаллической структуры кислотного носителя в первой стадии его приготовления. Данное условие обеспечивается смешением гидрооксида алюминия или смеси гидрооксида алюминия и алюмосиликатной глины с органическими кислотами, такими как: муравьиная, уксусная, щавелевая и т.д. При этом образуются органические соли алюминия, которые в процессе высокотемпературной прокалки разлагаются и формируют дефекты кристаллической структуры кислотного носителя. Критерием дефектности является истинная плотность носителя, которая должна быть не более величины 3,0-3,1 г/см3. Наличие дефектности кристаллической структуры кислотного носителя является главным условием образования ионных форм металлов со степенью окисления п > 0 во второй стадии приготовления катализатора.The catalyst is prepared in two stages. In the first stage, the acid component is introduced into the catalyst by any known method, followed by drying and calcination of the obtained intermediate. The acid component is introduced either by mixing the corresponding compounds with aluminum hydroxide, followed by molding into extrudates, drying and calcining, or treating the formed and calcined support with solutions of the appropriate reagents, followed by drying and calcination. One of the essential conditions for obtaining high activity and selectivity of the catalyst is to obtain a defective crystalline structure of the acid carrier in the first stage of its preparation. This condition is provided by mixing aluminum hydroxide or a mixture of aluminum hydroxide and aluminosilicate clay with organic acids such as formic, acetic, oxalic, etc. In this case, organic aluminum salts are formed, which decompose during high-temperature calcination and form defects in the crystal structure of the acid support. The defect criterion is the true density of the carrier, which should be no more than 3.0-3.1 g / cm 3 . The presence of a defect in the crystal structure of the acid support is the main condition for the formation of ionic metal forms with an oxidation state of n> 0 in the second stage of preparation of the catalyst.
Металлические компоненты из числа металлов VII и VIII групп вводят на второй стадии приготовления катализатора путем пропитки кислотного носителя растворами соответствующих соединений. Необходимым условием для реализации эффектов сильного взаимодействия металл-носитель является применение повышенных (не менее 800C) температур и кислот конкурентов. Затем катализатор подвергают сушке, прокалке, восстановлению и осернению.Metal components from among metals of groups VII and VIII of the group are introduced in the second stage of preparation of the catalyst by impregnation of the acid carrier with solutions of the corresponding compounds. A necessary condition for realizing the effects of strong metal-carrier interaction is the use of elevated (at least 80 0 C) temperatures and competitor acids. The catalyst is then dried, calcined, reduced and sulphurized.
Количество металлов платиновой группы, находящихся в ионном состоянии (степень окисления п > 0), определяют адсорбционным методом, описанным в [Веlуi A.S., Кirуапоv D.I., Smоlikоv M.D., еt. аl. O2-adsorption апd (O2-H2)-titration on electron deficient platinum in refonning саtаlуsts. Кiпеt. Саtаl. Lett.,1994, V.53, M> l, p.l83].The amount of platinum group metals in the ionic state (oxidation state n> 0) is determined by the adsorption method described in [Veli AS, Kiruapov DI, Smolikov MD, et. al. O 2 -adsorption apd (O 2 -H 2 ) -titration on electron deficient platinum in refonning catalysts. Kipet. Catal. Lett., 1994, V.53, M> l, p.l83].
Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами:The invention is illustrated by the following examples:
Пример 1.Example 1
Иллюстрирует известный способ биформинга C1-C4 углеводородных газов и бензиновой фракции в высокооктановые компоненты моторных топлив.Illustrates a known method of biforming C 1 -C 4 hydrocarbon gases and gasoline fractions into high-octane components of motor fuels.
Процесс проводят на установке биформинга, принципиальная технологическая схема которой приведена на Фиг. 1, где:The process is carried out at a bioforming unit, the basic technological scheme of which is shown in FIG. 1, where:
1 - реактор биформинга;1 - biforming reactor;
2 - сепаратор для отделения ВСГ (H2 + C1-C4) от C5+ - жидких продуктов;2 - a separator for separating the WASH (H 2 + C 1 -C 4 ) from C 5+ - liquid products;
3 -реактор гидрирования для связывания H2 и отделения его от C]-C4;3 hydrogenation reactor for binding H 2 and separating it from C] -C 4 ;
4 - реактор дегидрирования метилциклогексана в водород и толуол;4 - methylcyclohexane dehydrogenation reactor to hydrogen and toluene;
5 - узел отделения C3-C4 - углеводородных газов от метилциклогексана;5 - node separation of C 3 -C 4 - hydrocarbon gases from methylcyclohexane;
6 - узел отделения C3-C4 - углеводородных газов от C5+ - нестабильного катализата;6 - node separation of C 3 -C 4 - hydrocarbon gases from C 5+ - unstable catalysis;
7 - сепаратор для разделения водорода и толуола; АУ - ароматические углеводороды;7 - a separator for the separation of hydrogen and toluene; AU - aromatic hydrocarbons;
ЦГУ - углеводороды циклогексанового ряда (метилциклогексан).TSU - hydrocarbons of the cyclohexane series (methylcyclohexane).
8 реакционной зоне биформинга используют реактор 1 с объемом реакционной зоны 100 см3. В реактор загружают полиметаллический катализатор биформинга следующего состава, мac.%: платина - 0,25; рений - 0,3; хлор - 1,0; носитель (оксисульфат алюминия) - остальное до 100. В реактора гидрирования 3 и дегидрирования 4 загружают этот же катализатор в количестве по 25 см3 в каждый. Перед началом процесса катализаторы в каждом реакторе восстанавливают водородом при 5000C, давлении 1,0 МПа, скорости подачи водорода 10 нл/ч. Сырьем для процесса служит смесь н- бутана (3,0 мac.%) и бензиновой фракции 105-1850C (100 мac.%) с плотностью 0,743 г/мл, которые смешивают с водородсодержащим газом и подают в реакционную зону биформинга при температуре 4950C и давлении 2,2 МПа со скоростью 150 мл/ч. Продукты реакции из реактора 1 охлаждают и подают в сепаратор 2. Водород (80 oб.%) и легкие углеводородные газы из сепаратора 2 подают в реакционную зону гидрирования 3, куда также подают толуол со скоростью 62 мл/ч. В реакторе гидрирования в присутствии катализатора при температуре 2500C и давлении 2,2 МПа происходит отделение газообразного водорода от C1-C4 - газов путем вхождения в состав образующегося при гидрировании метилциклогексана. Продукты реакции охлаждают и подают в сепаратор 5. Здесь за счет большой разницы в температурах кипения метилциклогексана и C1-C4 - углеводородных газов происходит их разделение. Углеводородные газы и часть непрореагировавшего водорода рециркулируют в зону биформинга на смешение с непрерывно подаваемой бензиновой фракцией 105-1850C. Жидкие C5+ - углеводороды направляют на стабилизацию в ректификационную колонну 6, в которой происходит разделение продуктов на C3-C4 - сжиженные газы и стабильный высокооктановый катализат. Катализат непрерывно выводят из процесса, а сжиженные газы рециркулируют на вход в реакционную зону биформинга.8, the reaction zone of the biforming reactor 1 is used with a reaction zone volume of 100 cm 3 . A polymetallic biforming catalyst of the following composition is loaded into the reactor, wt.%: Platinum - 0.25; rhenium - 0.3; chlorine - 1.0; the carrier (aluminum oxysulfate) - the rest is up to 100. In the hydrogenation reactor 3 and dehydrogenation 4 load the same catalyst in an amount of 25 cm 3 each. Before starting the process, the catalysts in each reactor are reduced with hydrogen at 500 ° C, a pressure of 1.0 MPa, and a hydrogen feed rate of 10 nl / h. The raw material for the process is a mixture of n-butane (3.0 wt.%) And a gasoline fraction of 105-185 0 C (100 wt.%) With a density of 0.743 g / ml, which are mixed with a hydrogen-containing gas and fed to the reaction bedforming zone at a temperature 495 0 C and a pressure of 2.2 MPa at a rate of 150 ml / h. The reaction products from reactor 1 are cooled and served in the separator 2. Hydrogen (80 vol.%) and light hydrocarbon gases from the separator 2 are fed into the hydrogenation reaction zone 3, which also serves toluene at a rate of 62 ml / h. In a hydrogenation reactor in the presence of a catalyst at a temperature of 250 0 C and a pressure of 2.2 MPa, hydrogen gas is separated from C 1 -C 4 gases by entering into the composition of methylcyclohexane formed during hydrogenation. The reaction products are cooled and fed to a separator 5. Here, due to the large difference in the boiling points of methylcyclohexane and C 1 -C 4 hydrocarbon gases, they are separated. Hydrocarbon gases and part of the unreacted hydrogen are recycled to the biforming zone to mix with the continuously supplied gasoline fraction 105-185 0 C. Liquid C 5+ hydrocarbons are sent for stabilization to distillation column 6, in which products are separated into C 3 -C 4 liquefied gases and stable high octane catalysis. The catalyst is continuously withdrawn from the process, and liquefied gases are recycled to the inlet of the bioforming reaction zone.
Метилциклогексан, содержащий в своем составе химически связанный водород, подвергают дегидрированию в реакторе 4 при температуре 5000C, при этом образуются толуол и водород в мольном отношении 1:3. Продукты дегидрирования разделяют на водород и толуол в сепараторе 7. Водород выводится из процесса. Чистота водорода составляет выше 97 oб.% Жидкий толуол возвращают в зону гидрирования для отделения водорода от C1-C4 - углеводородных газов из зоны биформинга.Methylcyclohexane containing chemically bound hydrogen is subjected to dehydrogenation in reactor 4 at a temperature of 500 0 C, with the formation of toluene and hydrogen in a molar ratio of 1: 3. Dehydrogenation products are separated into hydrogen and toluene in a separator 7. Hydrogen is removed from the process. The purity of hydrogen is above 97 vol.% Liquid toluene is returned to the hydrogenation zone to separate hydrogen from C 1 -C 4 hydrocarbon gases from the biforming zone.
Таким образом, реализуется основной принцип процесса биформинга, который состоит в том, что образующиеся в процессе углеводородные C1-C4 - газы не выводятся полностью из процесса в качестве побочных малоценных продуктов, а интенсивно рециркулируют в реакционную зону биформинга, где вступают в совместные превращения с высокомолекулярными компонентами бензина с образованием высокооктановых компонентов моторных топлив. При этом достигается основной технический результат процесса биформинга, состоящий в увеличении выхода высокооктанового компонента до 92 мac.% и более в расчете на поданную в переработку прямогонную бензиновую фракцию. На Фиг. 2 приведены данные по выходу октаноповышающих ароматических углеводородов в процессе осуществления биформинга в течении 100 ч, где:Thus, the basic principle of the biforming process is implemented, which consists in the fact that the hydrocarbon C 1 -C 4 gases formed in the process are not completely removed from the process as low-value by-products, but are intensively recycled to the reforming reaction zone, where they enter into joint transformations with macromolecular components of gasoline with the formation of high-octane components of motor fuels. At the same time, the main technical result of the biforming process is achieved, consisting in increasing the yield of the high-octane component to 92 wt.% Or more, based on the straight-run gasoline fraction submitted for processing. In FIG. 2 shows the data on the yield of octane-increasing aromatic hydrocarbons in the course of biforming for 100 hours, where:
1. Известный способ биформинга - пример N° 1 ;1. A known method of biforming - example N ° 1;
2. Предлагаемый — пример N°2;2. The proposed - example N ° 2;
3. Для сравнения - пример JYоЗ .3. For comparison - an example of JYoZ.
Из данных, представленных на Фиг. 2 следует, что при подаче в реактор биформинга на свежий катализатор смеси углеводородных газов и бензина (кривая 1) при температуре 4950C наблюдается достаточно быстрая динамика снижения активности катализатора. Выход ароматических углеводородов в течение первых суток проведения процесса снижается с 65 мac.%. до 59 мac.% Это свидетельствует о том, что подача углеводородных газов на свежую поверхность катализатора приводит к интенсивной дезактивации катализатора. Указанный недостаток устраняется предлагаемым способом совместной переработки C1-C4 - углеводородных газов и бензиновых фракций.From the data presented in FIG. 2, it follows that when a mixture of hydrocarbon gases and gasoline is fed to the biforming reactor on a fresh catalyst (curve 1) at a temperature of 495 0 C, a rather fast dynamics of a decrease in the activity of the catalyst is observed. The yield of aromatic hydrocarbons during the first day of the process is reduced from 65 wt.%. up to 59 wt.% This indicates that the supply of hydrocarbon gases to the fresh surface of the catalyst leads to intensive deactivation of the catalyst. This disadvantage is eliminated by the proposed method for the joint processing of C 1 -C 4 hydrocarbon gases and gasoline fractions.
Пример 2. Иллюстрирует предлагаемый способ производства высокооктановых компонентов моторных топлив, катализатор и способ его приготовления.Example 2. Illustrates the proposed method for the production of high-octane components of motor fuels, a catalyst and a method for its preparation.
В процессе используют катализатор следующего состава, мac.%: кислотный компонент (ZrOSO4) - 0,65 металлический компонент - 0,6 в том числе: платина ионная - 0,24 платина металлическая - 0,06 рений - 0,3 носитель (оксид алюминия) до 100.In the process, a catalyst of the following composition is used, wt.%: Acid component (ZrOSO 4 ) - 0.65 metal component - 0.6 including: ionic platinum - 0.24 metal platinum - 0.06 rhenium - 0.3 carrier ( alumina) up to 100.
Катализатор готовят в две стадии.The catalyst is prepared in two stages.
Кислотный компонент вводят в состав катализатора перемешиванием раствора соли сульфатоцирконила в уксусной кислоте с гидроокисью алюминия (модификация псевдобемита). Соотношение уксусная кислота/АЮОН составляет 0,02 (в расчете на прокаленный оксид алюминия). Смесь подсушивают при перемешивании до влажности 58 мac.%, формуют в жструдаты диаметром 2 мм, сушат до влажности 20 мac.%, прокаливают до ϊлажности 1,0 мac.%. Истинная плотность продукта составляет 3,1 г/см3.The acid component is introduced into the catalyst by mixing a solution of a salt of sulfatocirconyl in acetic acid with aluminum hydroxide (modification of pseudoboehmite). The ratio of acetic acid / AUON is 0.02 (calculated on calcined alumina). The mixture is dried with stirring to a moisture content of 58 wt.%, Molded in stiffeners with a diameter of 2 mm, dried to a moisture content of 20 wt.%, calcined to a moisture content of 1.0 wt.%. The true density of the product is 3.1 g / cm 3 .
Во второй стадии носитель вакуумируют до остаточного давления 0,01 VΙПа и увлажняют водой (80 мл воды на 100 г носителя). Затем носитель эбрабатывают 60 мл водного раствора, содержащего 0,3 г платины в виде платинохлористоводородной кислоты, 0,3 г рения в виде HReO4, 0,6 г поляной кислоты. Носитель обрабатывают 1 ч при температуре 300C, а затем 1 ч при 800C. В пропиточный раствор добавляют 0,03 г щавелевой кислоты и 0,15 г перекиси водорода. Обработку продолжают 0,5 ч при перемешивании. Затем раствор сливают, катализатор сушат при 1200C до влажности 12 мac.%, прокаливают до влажности 2,0 мac.%., восстанавливают водородом при 5000C и осерняют сероводородом из расчета S/Pt=0,5 (моль).In the second stage, the carrier is evacuated to a residual pressure of 0.01 VΙPa and moistened with water (80 ml of water per 100 g of carrier). Then the carrier is treated with 60 ml of an aqueous solution containing 0.3 g of platinum in the form of platinum chloride, 0.3 g of rhenium in the form of HReO 4 , 0.6 g of polar acid. The carrier is treated for 1 h at a temperature of 30 0 C, and then 1 h at 80 0 C. 0.03 g of oxalic acid and 0.15 g of hydrogen peroxide are added to the impregnation solution. Processing is continued for 0.5 hours with stirring. Then the solution is drained, the catalyst is dried at 120 0 C to a moisture content of 12 mass%, calcined to a moisture content of 2.0 mass%, reduced with hydrogen at 500 0 C and grained with hydrogen sulfide at the rate of S / Pt = 0.5 (mol).
Катализатор загружают в реактор 1 в количестве 100 см3. В реактор гидрирования 3 и дегидрирования 4 загружают катализатор по примеру 1.The catalyst is loaded into the reactor 1 in an amount of 100 cm 3 . In the hydrogenation reactor 3 and dehydrogenation 4 load the catalyst of example 1.
Процесс получения компонентов моторных топлив проводят в две стадии.The process of obtaining components of motor fuels is carried out in two stages.
В первой стадии катализатор подвергают приработке (старению) путем подачи в реактор 1 смеси бензиновой фракции (с объемной скоростью 1,5 ч"1) и водорода (одноразово заполняют систему водородом до давления 1,0 МПа) при температуре 4000C. В этих условиях начинают протекать реакции ароматизации нафтеновых углеводородов. Образующиеся водород и углеводородные газы выводят из процесса. Температуру постепенно поднимают до 4600C (за 6 ч), а затем до 480-4850C за 10-12 ч. Данный температурный режим способствует образованию на поверхности углеводородных фрагментов, которые выступают интермедиатами образования изопарафиновых и ароматических углеводородов. Процесс старения активной поверхности протекает медленно и для его завершения необходимо не менее 24-36 ч, что эквивалентно переработке не менее 75 кг сырья на один кг катализатора. Критерием завершения процесса старения катализатора является стабилизация параметров содержания ароматических углеводородов в жидких продуктах и их октановых чисел. Оптимальными параметрами режима старения катализатора является режим выработки риформата с октановым числом ИОЧ не более 93п., что достигается при содержании ароматических углеводородов до 63 мac.% при температурах 480-4850C. После чего приступают ко второй стадии процесса биформинга, организуя рециркуляцию C1-C4 - углеводородных газов из сепаратора 5 и C3- C4 - сжиженных газов из сепаратора 6 (Фиг. 1) в реакционную зону биформинга - в реактор 1.In the first stage, the catalyst is run-in (aging) by feeding into the reactor 1 a mixture of a gasoline fraction (with a space velocity of 1.5 h "1 ) and hydrogen (once the system is filled with hydrogen to a pressure of 1.0 MPa) at a temperature of 400 0 C. In these Under conditions, aromatization reactions of naphthenic hydrocarbons begin to take place.The resulting hydrogen and hydrocarbon gases are removed from the process.The temperature is gradually raised to 460 0 C (in 6 hours), and then to 480-485 0 C in 10-12 hours. surface hydrocarbon fragment nt, which act as intermediates in the formation of isoparaffin and aromatic hydrocarbons. The aging process of the active surface is slow and it takes at least 24-36 hours to complete it, which is equivalent to processing at least 75 kg of raw materials per kg of catalyst. The criterion for completing the aging process of the catalyst is stabilization of parameters the content of aromatic hydrocarbons in liquid products and their octane numbers. The optimal parameters of the aging mode of the catalyst is the reformate production mode with an octane number of IOI not more than 93p., Which is achieved when the content of aromatic hydrocarbons up to 63 wt.% at temperatures of 480-485 0 C. Then they proceed to the second stage of the biforming process, organizing the recirculation of C 1 -C 4 hydrocarbon gases from separator 5 and C 3 - C 4 liquefied gases from separator 6 (Fig. 1) into the reaction zone of the biforming - into the reactor 1.
Приработанная поверхность катализатора содержит углеводородные интермедиаты реакции ароматизации, которые препятствуют глубокой дегидрогенизации C3-C4 - алканов и способствуют их превращению в условиях совместной конверсии с бензином в высокооктановые компоненты моторных топлив. В этих условиях (кривая 2, Фиг. 1) процесс протекает стабильно, чем обеспечивается цель предлагаемого способа - увеличение производства ароматических углеводородов, которые являются основными октаноповышающими компонентами моторных топлив. Стабильная работа катализатора обеспечивается также тем, что в поток сырья на вход реактора 1 непрерывно подкачивают воду и хлорорганическое соединение из числа — дихлорэтан, трихлорэтилен, четыреххлористый углерод. Скорость подачи воды поддерживают такой, чтобы влажность ВСГ из сепаратора 2 была равной 10-25 ррm, а мольное отношение H2CVCl в пределах 15-25. Данная операция является необходимой для поддержания на оптимальном уровне кислотной функции катализатора в процессе длительной работы в условиях реакционного цикла биформинга. Если подача воды и хлора в реакционную зону отсутствует (примеры 1-3), а также при влажности ВСГ более 25 ррm (пример 5) эффективность процесса биформинга снижается. Основные параметры и результаты предлагаемого способа приведены в таблице.The burned-in surface of the catalyst contains hydrocarbon intermediates of the aromatization reaction, which prevent the deep dehydrogenation of C 3 -C 4 alkanes and contribute to their conversion under conditions of joint conversion with gasoline into high-octane components of motor fuels. Under these conditions (curve 2, Fig. 1), the process proceeds stably, which ensures the goal of the proposed method is to increase the production of aromatic hydrocarbons, which are the main octane-raising components of motor fuels. Stable operation of the catalyst is also ensured by the fact that water and an organochlorine compound from among dichloroethane, trichlorethylene, carbon tetrachloride are continuously pumped into the feed stream to the inlet of the reactor 1. The water feed rate is maintained such that the moisture content of the WASH from the separator 2 is 10-25 ppm, and the molar ratio of H 2 CVCl is in the range of 15-25. This operation is necessary to maintain at an optimal level the acid function of the catalyst during continuous operation in the conditions of the bioforming reaction cycle. If the supply of water and chlorine to the reaction zone is absent (examples 1-3), as well as when the moisture content of the WASH is more than 25 ppm (example 5), the efficiency of the biforming process is reduced. The main parameters and results of the proposed method are shown in the table.
Усредненный выход высокооктанового компонента (BOK) при оптимальных условиях составляет 95 мac.% в расчете на бензиновую фракцию при октановом числе ИОЧ 99,3 п., что свидетельствует о достижении целей предлагаемого изобретения.The average yield of high-octane component (BOK) under optimal conditions is 95 wt.% Calculated on the gasoline fraction with an octane number of IOC of 99.3 p., Which indicates the achievement of the objectives of the present invention.
Пример 3. Иллюстрирует влияние условий стадии старения свежего катализатора.Example 3. Illustrates the influence of the conditions of the aging stage of a fresh catalyst.
Способ старения (приработки) осуществляют также как в примере 2 с тем отличием, что время старения уменьшено с 50 ч до 25 ч (с 75 кг до 50 кг сырья на 1 кг катализатора) и, в завершающей стадии старения условия обеспечивали более жесткий режим по сравнению с примером 2. При температуре в реакторе 1 4850C октановое число составляет 98 п. при содержании ароматических углеводородов 69,5 мac.%. Следовательно, более оптимальными условиями старения катализатора является режим с выработкой BOK с октановым числом ИОЧ не более 93 п. в количестве не менее 75 кг на 1 кг катализатора.The aging (running-in) method is carried out as in Example 2, with the difference that the aging time is reduced from 50 hours to 25 hours (from 75 kg to 50 kg of raw material per 1 kg of catalyst) and, in the final stage of aging, the conditions provided a more stringent mode compared with example 2. At a temperature in the reactor of 1,485 ° C, the octane number was 98 p. with an aromatic hydrocarbon content of 69.5 wt.%. Therefore, the most optimal conditions for the aging of the catalyst is the mode with the production of BOK with an octane number of IOC no more than 93 p. In the amount of not less than 75 kg per 1 kg of catalyst.
Пример 4. Иллюстрирует влияние температуры процесса на выход и характеристики получаемого высокооктанового продукта при совместной переработке C1-C4 - углеводородных газов с бензином.Example 4. Illustrates the influence of process temperature on the yield and characteristics of the obtained high-octane product in the joint processing of C 1 -C 4 hydrocarbon gases with gasoline.
Способ переработки такой же, как в примере 2 с тем отличием, что переработку осуществляют в реакторе биформинга 1 (Фиг. 1) при температуре 4600C. В этом случае октановое число ИОЧ составляет 91 п. при содержании ароматических углеводородов 58 мае. %. Следовательно, цель изобретения достигается при осуществлении процесса при температурах реакции более 4600C.The processing method is the same as in example 2 with the difference that the processing is carried out in the bioforming reactor 1 (Fig. 1) at a temperature of 460 0 C. In this case, the octane number of the IOC is 91 p. With the content of aromatic hydrocarbons on May 58. % Therefore, the aim of the invention is achieved by carrying out the process at reaction temperatures of more than 460 0 C.
Пример 5. Способ осуществляют по примеру 2 с тем отличием, что воду в зону биформинга подают в количестве 20 ррm, а хлор в количестве 0,5 ррm в расчете на сырье. При этом влажность ВСГ составляет 30 ррm, а соотношение H2O/C1 более 40. Из данных таблицы следует, что при проведении процесса в условиях повышенной влажности (более 25 ррm) и при недостаточных количествах подаваемого в систему хлора эффективность процесса биформинга снижается. Выход BOK по сравнению с примером 2 снижается с 95,0 мac.% до 92,8 мac.%, а октановое число ИОЧ с 99,3 п. до 97 п.Example 5. The method is carried out as in example 2 with the difference that water is supplied to the biforming zone in an amount of 20 ppm, and chlorine in an amount of 0.5 ppm, based on raw materials. The humidity of the WASH is 30 ppm, and the ratio of H 2 O / C1 is more than 40. From the table it follows that when carrying out the process in conditions of high humidity (more than 25 ppm) and with insufficient amounts of chlorine supplied to the system, the efficiency of the biforming process decreases. The yield of BOK compared with example 2 is reduced from 95.0 wt.% To 92.8 wt.%, And the octane number of the IOC from 99.3 p. To 97 p.
Пример 6. Иллюстрирует снижение эффективности процесса биформинга при уменьшении количества C1-C4 - углеводородного газа, подаваемого в переработку, с 3 мac.% до 1,5 мac.%.Example 6. Illustrates the decrease in the efficiency of the bioforming process while reducing the amount of C 1 -C 4 hydrocarbon gas fed to the processing from 3 wt.% To 1.5 wt.%.
Переработку смеси Ci-C4 - углеводородных газов и бензиновой фракции ведут по примеру 2 с тем отличием, что количество подаваемого в переработку газа из внешнего источника уменьшается с 3 мac.% до 1,5 мac.% по отношению к бензиновой фракции. При этом выход BOK уменьшается с 95 мac.% до 91,5 мac.%5 а октановое число с 99,3 п. до 96,5 п. Пример 7. Иллюстрирует эффект снижения в составе катализатора кислотного компонента менее 0,5 мac.% и металлического компонента менее 0,5 мac.%.Processing a mixture of Ci-C 4 hydrocarbon gases and gasoline fraction is carried out according to example 2 with the difference that the amount of gas supplied to the processing from an external source decreases from 3 wt.% To 1.5 wt.% With respect to the gasoline fraction. In this case, the BOK yield decreases from 95 wt.% To 91.5 wt.% 5 and the octane number from 99.3 p. To 96.5 p. Example 7. Illustrates the effect of reducing in the composition of the catalyst an acid component of less than 0.5 wt.% And a metal component of less than 0.5 wt.%.
В процессе используют катализатор следующего состава, мac.%: кислотный компонент (ZrOSO4) - 0,3; металлический компонент Pt+ - 0,3; носитель (оксид алюминия) - остальное до 100.In the process, a catalyst of the following composition is used, wt.%: Acid component (ZrOSO 4 ) - 0.3; metal component Pt + - 0.3; carrier (aluminum oxide) - the rest is up to 100.
Катализатор готовят в две стадии. Кислотный компонент вводят перемешиванием раствора соли сульфата цирконила (0,3 г соли на 100 г оксида алюминия) в уксусной кислоте с гидрооксидом алюминия (модификация псевдобемита). Соотношение уксусная кислота/ AlOOH составляет 0,02. Смесь подсушивают при перемешивании до влажности 60 мac.%, формуют в экструдаты d=2,0 мм, сушат до влажности 20 мае. %, прокаливают до влажности 1,0 мac.%. Во второй стадии кислотный носитель вакуумируют до остаточного давления 0,01 МПа и увлажняют водой (80 г воды на 100 г оксида алюминия). Затем носитель обрабатывают 60 мл водного раствора, содержащего 0,3 г платины в виде платинохлористово дородной кислоты и 1,0 г соляной кислоты. Носитель обрабатывают раствором при перемешивании в течение 1 ч при температуре 300C, а затем 1 ч при 800C. В пропиточный раствор добавляют 0,03 г щавелевой кислоты и 0,15 г перекиси водорода. Обработку продолжают 0,5 ч. После этого раствор сливают, катализатор сушат при 1200C до влажности 12 мac.%, прокаливают до влажности 2,0 мac.%, восстанавливают водородом при 5000C и проводят осернение сероводородом из расчета S/Pt=0,5 (моль).The catalyst is prepared in two stages. The acid component is introduced by mixing a solution of a zirconyl sulfate salt (0.3 g of salt per 100 g of aluminum oxide) in acetic acid with aluminum hydroxide (modification of pseudoboehmite). The ratio of acetic acid / AlOOH is 0.02. The mixture is dried with stirring to a moisture content of 60 wt.%, Molded into extrudates d = 2.0 mm, dried to a moisture content of May 20. %, calcined to a moisture content of 1.0 wt.%. In the second stage, the acid carrier is evacuated to a residual pressure of 0.01 MPa and moistened with water (80 g of water per 100 g of aluminum oxide). Then the carrier is treated with 60 ml of an aqueous solution containing 0.3 g of platinum in the form of platinum chloride hydrochloric acid and 1.0 g of hydrochloric acid. The carrier is treated with the solution with stirring for 1 h at a temperature of 30 0 C, and then 1 h at 80 0 C. 0.03 g of oxalic acid and 0.15 g of hydrogen peroxide are added to the impregnation solution. Processing is continued for 0.5 hours. After this, the solution is drained, the catalyst is dried at 120 ° C to a moisture content of 12 mass%, calcined to a moisture content of 2.0 mass%, reduced with hydrogen at 500 ° C, and sulfonization is carried out at the rate of S / Pt = 0.5 (mol).
Процесс проводят по примеру 2. Результаты процесса приведены в таблице. Из этих результатов следует, что применение в предложенном способе катализатора с содержанием кислотного и металлического компонентов менее 0,5 мac.% каждого приводит к снижению выхода BOK с 95 мac.% до 92,5 мac.% и октанового числа с 99,3 до 95 п.The process is carried out as in example 2. The results of the process are shown in the table. From these results it follows that the use in the proposed method of a catalyst with an acid and metal component content of less than 0.5 wt.% Each leads to a decrease in the yield of BOK from 95 wt.% To 92.5 wt.% And the octane number from 99.3 to 95 p.
Пример 8. Иллюстрирует предлагаемый способ с применением катализатора следующего химического состава, мac.%: кислотный компонент AlOHCl2 - 2,3; металлический компонент - 0,6; в т. ч. Pt+ - 0,3;Example 8. Illustrates the proposed method using a catalyst of the following chemical composition, wt.%: Acid component AlOHCl 2 - 2,3; metal component - 0.6; including Pt + - 0.3;
Pd+ - 0,3; носитель (оксид алюминия ) - остальное до 100. Катализатор готовят в две стадии.Pd + - 0.3; the carrier (aluminum oxide) - the rest is up to 100. The catalyst is prepared in two stages.
Кислотный компонент вводят в катализатор на первой стадии известным способом (SU 1019706, 22.01.1983 г.).The acid component is introduced into the catalyst in the first stage in a known manner (SU 1019706, 01/22/1983).
Для приготовления кислотного компонента 100 г оксида алюминия обрабатывают раствором, содержащим 7 г растворенного в изопропиловом спирте хлористого водорода. Взаимодействие хлористого водорода с оксидом алюминия осуществляют в режиме циркуляции раствора через слой носителя при комнатной температуре в течение 2 ч. Затем раствор отделяют, носитель сушат и прокаливают при 5000C до остаточной влажности 2,0 мac.%. Продукт содержит 7,0 мac.% хлора и отвечает формуле Al19O23 AlOHCl2.To prepare the acid component, 100 g of aluminum oxide is treated with a solution containing 7 g of hydrogen chloride dissolved in isopropyl alcohol. The interaction of hydrogen chloride with alumina is carried out in the mode of circulation of the solution through the carrier layer at room temperature for 2 hours. Then the solution is separated, the carrier is dried and calcined at 500 0 C to a residual moisture content of 2.0 wt.%. The product contains 7.0 wt.% Chlorine and corresponds to the formula Al 19 O 23 AlOHCl 2 .
Во второй стадии носитель вакуумируют до остаточного давления 0,01 МПа и увлажняют водой (80 г воды на 100 г оксида алюминия). Затем носитель обрабатывают 60 мл водного раствора, содержащего 0,3 г платины в виде платинохлористоводородной кислоты, 0,3 г палладия в виде хлорида палладия и 0,8 г соляной кислоты. Носитель обрабатывают 1 ч при температуре 250C, а затем 1 ч при 800C. Раствор сливают, катализатор сушат, прокаливают, восстанавливают водородом при 5000C и осерняют сероводородом из расчета S/Pt=0,5(мoль).In the second stage, the carrier is evacuated to a residual pressure of 0.01 MPa and moistened with water (80 g of water per 100 g of aluminum oxide). The carrier is then treated with 60 ml of an aqueous solution containing 0.3 g of platinum in the form of platinum chloride, 0.3 g of palladium in the form of palladium chloride and 0.8 g of hydrochloric acid. The carrier is treated for 1 h at a temperature of 25 0 C, and then 1 h at 80 0 C. The solution is drained, the catalyst is dried, calcined, reduced with hydrogen at 500 0 C and grained with hydrogen sulfide at the rate of S / Pt = 0.5 (mol).
Процесс биформинга проводят в условиях, приведенных в таблице. В реактор 1 в процессе опыта непрерывно подают воду для поддержания влажности ВСГ на уровне 25 ррm и дихлорэтан для поддержания мольного отношения вода/хлор, равного 25.The biforming process is carried out under the conditions given in the table. In the experiment 1, water is continuously fed into the reactor 1 to maintain the WAG humidity at 25 ppm and dichloroethane to maintain a water / chlorine molar ratio of 25.
Данный пример иллюстрирует возможность снижения величины рабочего давления процесса с 2,2 МПа до 0,5 МПа.This example illustrates the possibility of reducing the process pressure from 2.2 MPa to 0.5 MPa.
Пример 9. Используют катализатор следующего состава, мac.%: кислотный компонент SnOCl2 - 1,1; металлический компонент - 0,6, в т.ч. Pt+ - 0,3,Example 9. Use the catalyst of the following composition, wt.%: Acid component SnOCl 2 - 1,1; metal component - 0.6, incl. Pt + - 0.3,
Pd+ - 0,3, носитель (оксид алюминия ) - остальное до 100. Кислотный компонент вводят в состав катализатора известным способом (SU 1210284, BOlJ 23/62, 23.04.1984 г.). 27 г металлического алюминия растворяют в НО мл 10 % раствора соляной кислоты. Полученный раствор нейтрализуют 10 % раствором гидрооксида натрия до pH=8-9 и перемешивают с 0,6 г четыреххлористого олова в расчете на металл. Осадок промывают, формуют при влажности 60 % мае. в экструдаты, сушат и прокаливают при 6300C.Pd + - 0.3, carrier (alumina) - the rest is up to 100. The acidic component is introduced into the composition of the catalyst in a known manner (SU 1210284, BOlJ 23/62, 04/23/1984). 27 g of aluminum metal are dissolved in HO ml of a 10% hydrochloric acid solution. The resulting solution is neutralized with a 10% sodium hydroxide solution to pH = 8-9 and mixed with 0.6 g of tin tetrachloride per metal. The precipitate is washed, formed at a moisture content of 60% in May. into extrudates, dried and calcined at 630 0 C.
100 г полученного носителя обрабатывают 350 мл раствора, содержащего 6,4 г хлористого водорода. Носитель сушат и используют для приготовления катализатора. Носитель отвечает общей формуле Al20O29 (SnO2Cl2)0)05.100 g of the obtained carrier are treated with 350 ml of a solution containing 6.4 g of hydrogen chloride. The carrier is dried and used to prepare the catalyst. The carrier corresponds to the general formula Al 20 O 29 (SnO 2 Cl 2 ) 0) 05 .
Приготовление катализатора во второй стадии проводят по примеру 2. Процесс биформинга проводят в условиях, приведенных в таблице. В реактор биформинга непрерывно подают воду для поддержания влажности ВСГ на уровне 10 ррm и трихлорэтилен для поддержания мольного соотношения вода/хлор, равного 15.The preparation of the catalyst in the second stage is carried out according to example 2. The biforming process is carried out under the conditions shown in the table. Water is continuously fed into the biforming reactor to maintain a Wash moisture content of 10 ppm and trichlorethylene to maintain a water / chlorine molar ratio of 15.
Данный пример иллюстрирует возможность получения предложенным способом высокооктанового компонента с октановым числом ИОЧ более 100 п.This example illustrates the possibility of obtaining the proposed method a high-octane component with an octane number of IOI more than 100 p.
Пример 10. Используют катализатор следующего состава, мac.%: кислотный компонент AlOSO4 - 4,3; металлический компонент - 0,6, в т.ч. Pt+ - 0,3,Example 10. Use the catalyst of the following composition, wt.%: Acid component AlOSO 4 - 4.3; metal component - 0.6, incl. Pt + - 0.3,
Re - 0,3; носитель - остальное до 100, оксид алюминия 80, алюмосиликатная глина (монтмориллонит) 20. Катализатор готовят в две стадии.Re is 0.3; the carrier is the rest up to 100, alumina 80, aluminosilicate clay (montmorillonite) 20. The catalyst is prepared in two stages.
Оксисульфат алюминия готовят известным способом (RU 2050187, BOlJ 23/656, 20.12.1095).Aluminum oxysulfate is prepared in a known manner (RU 2050187, BOlJ 23/656, 12.20.1095).
В первой стадии гидрооксид алюминия (80 г в расчете на оксид алюминия) перемешивают с 20 г монтмориллонита (в пересчете на прокаленный алюмосиликат) и с серной кислотой 3,0 г при 200C с добавлением 8,2 мл уксусной кислоты. Массу формуют в гранулы, сушат и прокаливают при 5800C. В этих условиях образуется оксисульфат состава Al1C)Oa7(AlOSO4)O132 с содержанием сульфат-иона 3,0 мac.%.In the first stage, aluminum hydroxide (80 g per aluminum oxide) is mixed with 20 g of montmorillonite (in terms of calcined aluminosilicate) and with 3.0 g sulfuric acid at 20 ° C adding 8.2 ml of acetic acid. The mass is formed into granules, dried and calcined at 580 ° C. Under these conditions, oxysulfate of the composition Al 1 C) Oa 7 (AlOSO 4 ) O132 with a sulfate ion content of 3.0 mass% is formed.
Вторую стадию приготовления катализатора проводят по примеру 2.The second stage of preparation of the catalyst is carried out according to example 2.
Процесс биформинга проводят в условиях, приведенных в таблице.The biforming process is carried out under the conditions given in the table.
Процесс обеспечивает получение BOK с октановым числом ИОЧ 103 п. с выходом 98,8 мac.%.The process provides obtaining BOK with an octane number of IOI 103 p. With the release of 98.8 wt.%.
Пример 11. Процесс проводят в системе из трех реакторов.Example 11. The process is carried out in a system of three reactors.
Реакции образования высокооктановых компонентов моторных топлив, включающие в свой состав ароматические углеводороды, в условиях биформинга протекают с большим эндотермическим эффектом, который обуславливает появление градиента температуры по длине слоя катализатора, в результате чего катализатор на выходе из реактора находится при меньшей температуре, чем на входе в реактор. Это снижает эффективность процесса биформинга. Использование того же количества катализатора 100 см , но с загрузкой в трех последовательно расположенных реакторах меньших размеров с промежуточным подогревом реакционной смеси до заданной температуры существенно повышает эффективность процесса. Это проявляется в достижении высоких показателей при меньших по величине температурах.The reactions of formation of high-octane components of motor fuels, including aromatic hydrocarbons, under biforming conditions have a large endothermic effect, which causes the appearance of a temperature gradient along the length of the catalyst bed, as a result of which the catalyst at the reactor outlet is at a lower temperature than at the inlet reactor. This reduces the efficiency of the biforming process. Using the same amount of catalyst 100 cm, but loading in three successively smaller reactors with intermediate heating of the reaction mixture to a predetermined temperature, significantly increases the efficiency of the process. This is manifested in the achievement of high performance at lower temperatures.
Пример 12. Процесс проводят по примеру 11, но с тем отличием, что его осуществляют в реакторах с радиальным потоком смеси через слой катализатора в направлении от центра к периферии реактора. В этом случае снижение температуры по слою катализатора из-за эндотермического эффекта реакции компенсируется уменьшением объемной скорости (увеличением времени контакта) в результате увеличения объема катализатора при движении потока от центра реактора к периферии. В данном варианте возрастает эффективность процесса (таблица). Это проявляется в достижении высоких показателей при еще более низких температурах. Показатели и результаты процесса производства высокооктановых компонентов (BOK) моторных топливExample 12. The process is carried out as in example 11, but with the difference that it is carried out in reactors with a radial flow of the mixture through the catalyst bed in the direction from the center to the periphery of the reactor. In this case, a decrease in temperature along the catalyst bed due to the endothermic effect of the reaction is compensated by a decrease in the space velocity (increase in contact time) as a result of an increase in the catalyst volume as the flow moves from the center of the reactor to the periphery. In this embodiment, the efficiency of the process increases (table). This is manifested in the achievement of high performance at even lower temperatures. Indicators and results of the production process of high-octane components (BOK) of motor fuels
Figure imgf000021_0001
Figure imgf000021_0001

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ CLAIM
1. Способ получения компонентов моторных топлив из C1-C4 - углеводородных газов и бензиновых фракций в присутствии платинусо держащего катализатора, включающий:1. A method of producing components of motor fuels from C 1 -C 4 hydrocarbon gases and gasoline fractions in the presence of a platinum-containing catalyst, including:
- совместную переработку C1-C4 - углеводородных газов и бензиновых фракций в системе реакторов с катализатором в C5+ - компоненты моторных топлив;- joint processing of C 1 -C 4 hydrocarbon gases and gasoline fractions in a reactor system with a catalyst in C 5+ - components of motor fuels;
- отделение водородсодержащего газа от жидких высокооктановых продуктов- separation of hydrogen-containing gas from liquid high-octane products
- C5+;- C 5 +;
- разделение водородсодержащего газа на водород и C1-C4 - углеводородные газы путем связывания водорода реакцией каталитического гидрирования ароматических углеводородов в углеводороды циклогексанового ряда и рециркуляцией отделенных от водорода C1-C4 - углеводородных газов в реакционную зону биформинга на вторичную переработку в C5+ - жидкие углеводороды;- separation of the hydrogen-containing gas into hydrogen and C 1 -C 4 hydrocarbon gases by hydrogen bonding by the catalytic hydrogenation of aromatic hydrocarbons into hydrocarbons of the cyclohexane series and by recycling C 1 -C 4 hydrocarbon gases separated from hydrogen to the bioforming reaction zone for recycling to C 5 + - liquid hydrocarbons;
- выделение из C5+ - жидких продуктов растворенных C3-C4 - углеводородных газов и их рециркуляцию в реакционную зону биформинга на вторичную переработку в C5+ - жидкие углеводороды;- the allocation of C 5+ - liquid products of dissolved C 3 -C 4 - hydrocarbon gases and their recirculation to the reaction zone of the bioforming for recycling in C 5+ - liquid hydrocarbons;
- выведение из процесса избыточного водорода в виде углеводородов циклогексанового ряда и/или в смеси с избыточными количествами C1-C4 - углеводородных газов;- removal from the process of excess hydrogen in the form of hydrocarbons of the cyclohexane series and / or in a mixture with excess amounts of C 1 -C 4 hydrocarbon gases;
- добавление в рециркулирующие в зону биформинга C1-C4 - углеводородные газы, выделенные из водородсодержащего газа и C5+ - жидких высокооктановых продуктов, C3-C5 - углеводородных газов из внешнего источника, отличающийся тем, что процесс проводят в две стадии, где в первой стадии катализатор подвергают старению в путем обработки его углеводородами C5+ в количестве не менее 75 кг на 1 кг катализатора при температуре не более 48O0C, а во второй стадии переработке подвергают смесь бензиновых фракций и C1-C4 - углеводородных газов в массовом процентном соотношении C1-CVC5+ не менее 3 % в C5+ - высокооктановые компоненты моторных топлив. - the addition of C 1 -C 4 - hydrocarbon gases extracted from the hydrogen-containing gas and C 5+ - liquid high-octane products to the recirculating to the bi-forming zone, C 3 -C 5 - hydrocarbon gases from an external source, characterized in that the process is carried out in two stages where in the first stage the catalyst is aged by treating it with C 5+ hydrocarbons in an amount of at least 75 kg per 1 kg of catalyst at a temperature of not more than 48 0 C, and in the second stage, the mixture of gasoline fractions and C 1 -C 4 - is processed hydrocarbon gases in mass percent ohm ratio C 1 -CVC 5+ at least 3% in the C 5+ - high-octane component of motor fuels.
2. Способ по п.l, отличающийся тем, что процесс во второй стадии проводят при температуре более 4600C.2. The method according to claim 1, characterized in that the process in the second stage is carried out at a temperature of more than 460 0 C.
3. Способ по п.l, отличающийся тем, что при проведении процесса во второй стадии в реакционную зону биформинга постоянно подают воду и хлорорганическое соединение с таким расчетом, чтобы поддерживать влажность водородсодержащего газа в пределах от 10 - 25 ррm, а мольное соотношение H2O/C1 в пределах 15 - 25.3. The method according to claim 1, characterized in that during the second stage of the process, water and an organochlorine compound are constantly supplied to the bioforming reaction zone in such a way as to maintain the moisture content of the hydrogen-containing gas in the range of 10-25 ppm, and the molar ratio of H 2 O / C1 within 15 - 25.
4. Способ по п.l, отличающийся тем, что переработку смеси C1-C4 - углеводородных газов и бОензиновой фракции проводят в системе из трех и более реакторов.4. The method according to claim 1, characterized in that the processing of the mixture of C 1 -C 4 hydrocarbon gases and the bO-gas fraction is carried out in a system of three or more reactors.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в процессе биформинга применяют реактора с радиальным направлением потока сырья, преимущественно в направлении из центра к периферии реактора5. The method according to p. 1, characterized in that in the biforming process a reactor with a radial direction of the feed stream is used, mainly in the direction from the center to the periphery of the reactor
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что процесс проводят на катализаторе, содержащем, мac.%: кислотный компонент не менее 0,5; металлический компонент не менее 0,5; носитель остальное до 100.6. The method according to p. 1, characterized in that the process is carried out on a catalyst containing, wt.%: Acid component of at least 0.5; a metal component of at least 0.5; carrier rest up to 100.
7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что в качестве кислотного компонента используют гидрооксохлориды алюминия формулы AlOHCl2.7. The method according to p. 6, characterized in that as the acid component using aluminum hydroxychlorides of the formula AlOHCl 2 .
8. Способ по п. 6, отличающийся тем, что в качестве кислотного компонента используют поверхностные оксихлориды олова формулы SnOCl2.8. The method according to p. 6, characterized in that as the acid component use surface tin oxychlorides of the formula SnOCl 2 .
9. Способ по п. 6, отличающийся тем, что в качестве кислотного компонента катализатора используют поверхностные оксисульфаты алюминия формулы Al(OS04)oл5-9. The method according to p. 6, characterized in that as the acid component of the catalyst using surface aluminum oxysulfates of the formula Al (OS0 4 ) ol 5 -
10. Способ по п. 6, отличающийся тем, что в качестве кислотного компонента катализатора используют поверхностные оксисульфаты из числа металлов титан, цирконий, гафний общей формулой MeOSO4, где Me — Ti, Zr, Hf.10. The method according to p. 6, characterized in that as the acid component of the catalyst using surface oxysulfates from among metals titanium, zirconium, hafnium with the general formula MeOSO 4 , where Me is Ti, Zr, Hf.
11. Способ по п. 6, отличающийся тем, что в качестве металлического компонента катализатор содержит элементы VП, VIII групп в ионном состоянии в степени окисления п > 0. 11. The method according to p. 6, characterized in that, as a metal component, the catalyst contains elements of VP, VIII groups in the ionic state in the oxidation state n> 0.
12. Способ по п. 6, отличающийся тем, что в качестве металлического компонента катализатор содержит рений и платину в форме поверхностных сульфидов ReSx и PtSy, где: х и у = 0,25-0,5.12. The method according to p. 6, characterized in that the metal component of the catalyst contains rhenium and platinum in the form of surface sulfides ReS x and PtSy, where: x and y = 0.25-0.5.
13. Способ по п. 6, отличающийся тем, что в качестве металлического компонента катализатор содержит платину и палладий в форме поверхностных сульфидов PtSx и PdSy, где: x и y= 0,25-0,5.13. The method according to p. 6, characterized in that the metal component of the catalyst contains platinum and palladium in the form of surface sulfides PtS x and PdS y , where: x and y = 0.25-0.5.
14. Способ по п. 6, отличающийся тем, что в качестве носителя катализатор содержит оксид алюминия или смесь оксида алюминия с алюмосиликатной глиной.14. The method according to p. 6, characterized in that as a carrier, the catalyst contains alumina or a mixture of alumina with aluminosilicate clay.
15. Способ по п. 6, отличающийся тем, что катализатор готовят сначала введением в его состав кислотного компонента, сушкой, прокалкой, а затем металлических компонентов с последующей сушкой, прокалкой, восстановлением и осернением. 15. The method according to p. 6, characterized in that the catalyst is prepared first by introducing into its composition an acid component, drying, calcining, and then metal components, followed by drying, calcination, reduction and sulphurization.
PCT/RU2006/000066 2006-02-09 2006-02-09 Method for producing motor fuel components WO2007091912A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2006/000066 WO2007091912A1 (en) 2006-02-09 2006-02-09 Method for producing motor fuel components

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2006/000066 WO2007091912A1 (en) 2006-02-09 2006-02-09 Method for producing motor fuel components

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2007091912A1 true WO2007091912A1 (en) 2007-08-16

Family

ID=38345422

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2006/000066 WO2007091912A1 (en) 2006-02-09 2006-02-09 Method for producing motor fuel components

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2007091912A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10099972B2 (en) 2013-12-06 2018-10-16 Exxonmobil Upstream Research Company Methods and systems for producing liquid hydrocarbons

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3438888A (en) * 1967-07-10 1969-04-15 Chevron Res Catalyst pretreatment process
US4261810A (en) * 1980-03-17 1981-04-14 Mobil Oil Corporation Startup procedure for reforming catalysts
RU2019556C1 (en) * 1992-09-02 1994-09-15 Марышев Владимир Борисович Method of starting device for catalytic reforming
RU2050187C1 (en) * 1992-03-24 1995-12-20 Белый Александр Сергеевич Catalyst for reforming of gasoline fraction and method for its preparation
RU1823484C (en) * 1990-08-27 1996-02-20 Павлодарский нефтеперерабатывающий завод Method of gasoline fraction processing
SU1094178A1 (en) * 1980-04-07 1996-12-27 Р.Н. Шапиро Method of reducing platinum-cadmium or platinum-rhenium-cadmium reforming catalysts
RU2135441C1 (en) * 1997-07-31 1999-08-27 Институт катализа им.Г.К.Борескова СО РАН Method of processing methane (valiants)
RU2144056C1 (en) * 1999-06-01 2000-01-10 Институт катализа им. Г.К.Борескова СО РАН Method for production of motor fuel components
RU2186755C1 (en) * 2001-03-22 2002-08-10 Институт катализа им. Г.К.Борескова СО РАН Methane catalytic processing method
RU2224593C1 (en) * 2002-08-07 2004-02-27 Общество с ограниченной ответственностью "Еврохим-СПб-Трейдинг" Gasoline fraction reforming catalyst and a method for preparation thereof

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3438888A (en) * 1967-07-10 1969-04-15 Chevron Res Catalyst pretreatment process
US4261810A (en) * 1980-03-17 1981-04-14 Mobil Oil Corporation Startup procedure for reforming catalysts
SU1094178A1 (en) * 1980-04-07 1996-12-27 Р.Н. Шапиро Method of reducing platinum-cadmium or platinum-rhenium-cadmium reforming catalysts
RU1823484C (en) * 1990-08-27 1996-02-20 Павлодарский нефтеперерабатывающий завод Method of gasoline fraction processing
RU2050187C1 (en) * 1992-03-24 1995-12-20 Белый Александр Сергеевич Catalyst for reforming of gasoline fraction and method for its preparation
RU2019556C1 (en) * 1992-09-02 1994-09-15 Марышев Владимир Борисович Method of starting device for catalytic reforming
RU2135441C1 (en) * 1997-07-31 1999-08-27 Институт катализа им.Г.К.Борескова СО РАН Method of processing methane (valiants)
RU2144056C1 (en) * 1999-06-01 2000-01-10 Институт катализа им. Г.К.Борескова СО РАН Method for production of motor fuel components
RU2186755C1 (en) * 2001-03-22 2002-08-10 Институт катализа им. Г.К.Борескова СО РАН Methane catalytic processing method
RU2224593C1 (en) * 2002-08-07 2004-02-27 Общество с ограниченной ответственностью "Еврохим-СПб-Трейдинг" Gasoline fraction reforming catalyst and a method for preparation thereof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LASTOVKINA G.A. ET AL.: "Spravochnik nefteperarabotchika. Pod red", LENINGRAD, KHIMIYA, LENINGRADSKOE OTDELENIE, 1986, pages 134 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10099972B2 (en) 2013-12-06 2018-10-16 Exxonmobil Upstream Research Company Methods and systems for producing liquid hydrocarbons

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3769293B2 (en) Process for producing modified solid oxide catalyst
US5831139A (en) Production of aliphatic gasoline
KR930011065B1 (en) Method of producting high aromatic yields through aromatics removal and recycle of remaining material
EP3186002B1 (en) Reforming catalyst and a method of preparation thereof
US4950385A (en) Reforming process for the catalytic conversion of petroleum fractions to a mixture of hydrocarbons rich in aromatics
US5980731A (en) Naphtha reforming catalyst and process
EP1233050B1 (en) Naphtha upgrading by combined olefin forming and aromatization
US5858205A (en) Multizone catalytic reforming process
AU637252B2 (en) Method of start-up of a contaminated hydrocarbon-conversion system using a contaminant-sensitive catalyst
EP0273091A1 (en) Process for isomerizing xylene
US5211837A (en) Catalytic reforming process with sulfur preclusion
US4929333A (en) Multizone catalytic reforming process
RU2388794C2 (en) Method of obtaining motor fuel constituents
WO2007091912A1 (en) Method for producing motor fuel components
ZA200507311B (en) Process for producing high ron gasoline using cfi zeolite
US6320089B1 (en) Paraffin-isomerization catalyst and process
RU2144056C1 (en) Method for production of motor fuel components
AU741522B2 (en) Naphtha reforming catalyst and process
CA2254129A1 (en) Selective, rugged layered isomerization catalyst for use in a paraffin isomerization process
JP4790288B2 (en) High octane numbering method for petrochemical raffinate
US4212727A (en) Process for the simultaneous production of a high octane motor fuel and isobutane
EP0106531B1 (en) Process for catalytic reforming of naphtha using a rhenium-containing catalyst
RU2773285C1 (en) Method for producing high-octane gasoline
EP1243332A1 (en) Paraffin-isomerization catalyst, preparation and use thereof
CN101052465A (en) Isomerized catalyzer and method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2008132398

Country of ref document: RU

Kind code of ref document: A

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 06784052

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1