Катализатор для превращения бензиновых фракций и катализатов риформинга

 

Использование: нефтепереработка, в частности производство катализаторов для превращения бензиновых фракций и катализаторов риформинга. Сущность изобретения: катализатор содержит триоксид молибдена 8,0-10,0 проц. мас., цеолит типа фожавит в форме РЗЭСаУ с силикатным модулем 4,0-5,5, содержанием редкоземельных элементов 9,0-13,3 мас.%, оксида кальция 0,7-6,0 мас.% и оксида натрия 1,0-2,6 мас.% в количестве 1,0-13,0 мас.%, а также дополнительно палладий содержащий высококремнеземный цеолит типа пентасил с силикатным модулем 35-55, содержанием оксида палладия 0,1-2,83 мас.% и оксида натрия 0,1-0,2 мас.% в количестве 35-60 мас.% и оксид алюминия - остальное. 2 табл.

Изобретение касается катализаторов для нефтеперерабатывающей промышленности, в частности катализатора для превращения бензиновых фракций и катализата риформинга, и может быть использовано в нефтехимической промышленности для получения высокооктановых бензинов.

Известен катализатор [1] переработки бензиновых фракций путем риформинга, представляющий собой нанесенную на обладающий кислотными свойствами оксид алюминия платину или платину с добавкой рения. Условиями переработки являются температура 455-510^оС, давление 0,65-5,0 МПа. Катализатор требует при эксплуатации больших энергетических затрат, не обеспечивает высокого октанового числа бензина.

Известен катализатор [2] процесса получения моторных бензинов с высоким октановым числом путем сочетания процесса риформинга с депарафинизацией остаточных н-алканов, проводимого на установке риформинга с использованием дополнительно катализатора депарафинизации. В качестве катализатора депарафинизации применяют высокосиликатный цеолит с отношением SiO₂/Al₂O₃≥10, содержащий Pt, Pd, Ir, Re, Rh, Ni, Co, W, Ce, La, при загрузке катализатора депарафинизации в последний реактор установки риформинга в смеси с катализатором риформинга или в виде нижнего слоя. Процесс проводят при молярном соотношении водорода и сырья (3-8):1, температуре 280-530^оС, давлении 2,5-5,0 МПа и объемной скорости подачи сырья 0,5-3,0 ч^-1. Выход высокооктанового бензина с октановым числом 95 пунктов по ММ составляет 76% в расчете на исходную бензиновую фракцию.

Недостатками катализатора являются обеспечение невысокого выхода конечного продукта и соответственно производительности установки, а также проведение деалканизации при низких объемных скоростях.

Ближайшим решением по технической сущности и достигаемому эффекту является катализатор [3] конверсии углеводородов, содержащий кристаллический алюмосиликат, в частности фожазит, оксид алюминия и активный металл VI группы, в частности молибден, либо металл из группы железа, либо металл из группы платины, осажденные на носителе.

Катализатор применяют в конверсии углеводородов, в том числе, в процессе риформинга. При переработке бензина, выделенного из Кувейтской нефти, с содержанием, об. парафины 73-74, нафтены 16-17, ароматические углеводороды 10, октановое число 36,5-40,5 п. при температуре риформинга, давлении 4,07-5,44 МПа, объемной скорости подачи сырья 1-2, молярном отношении водорода к сырью 6-7,5, получают дебутанизированный продукт с октановым числом 95-100 п. Выход высокооктанового бензина составляет 59,7-66,5 мас.

Недостатком катализатора является низкий выход целевого продукта.

Использование указанного катализатора в низкотемпературной (350^оС) конверсии гидроочищенной бензиновой фракции при давлении 3 МПа, объемной скорости подачи сырья 5 ч^-1, отношении водорода к сырью 1,2, позволяет получить продукт с октановым числом 78 п. по ММ и выходом стабильного катализата 63,8 об.

Целью изобретения является разработка такого состава катализатора, который позволил бы повысить выход целевого продукта и увеличить октановое число при сниженной температуре процесса при переработке прямогонной бензиновой фракции 85-100^оС, а также катализата риформинга 40-160^оС с получением высокооктанового бензина.

Поставленная цель достигается тем, что катализатор превращения бензиновых фракций и катализатов риформинга, включающий триоксид молибдена, цеолит типа фожазит, оксид алюминия, с целью повышения выхода целевого продукта и увеличения октанового числа при более низкой температуре процесса содержит фожазит в форме РЗЭСаУ с силикатным модулем 4,0-5,5, содержанием редкоземельных элементов 9,0-13,3 мас. оксида кальция 0,7-6,0 мас. и оксида натрия 1,0-2,6 мас. и дополнительно палладийсодержащий высококремнеземный цеолит типа пентасил с силикатным модулем 35-55, содержанием оксида палладия 0,4-2,83 мас. и оксида натрия 0,1-0,2 мас. при следующем содержании компонентов, мас. Триоксид молибдена 8-10 Цеолит типа фажозит 1,5-13,0 Палладийсодержащий высококремнеземный цеолит 35-60 Оксид алюминия Остальное Предлагаемый катализатор позволяет при превращении прямогонной фракции 80-180^оС при одинаковых условиях процесса повысить выход стабильного катализата с 63,8% для прототипа до 92-95% октановое число повышается соответственно с 78 п. по ММ до 85-89 п. по ММ, или 93-98 п. по ИМ.

Получение таких показателей качества обеспечивается при температуре процесса 350^оС, давлении 3 МПа, объемной скорости подачи сырья 5 ч^-1, отношении водорода к сырью 1,2.

Предлагаемый катализатор позволяет также при температуре 350^оС, давлении 1,5 МПа, объемной скорости подачи сырья 5 ч^-1, отношении водорода к сырью 0,6-1,0 повысить октановое число катализата риформинга при одинаковых условиях процесса с 80 п. по ММ для прототипа до 83-86 п. по ММ, или 89-85 п. по ИМ.

П р и м е р 1. 346,9 г гидроксида алюминия, содержащего 55,5 г абсолютно сухого вещества оксида алюминия с содержанием 0,02 мас. оксида натрия, загружают в смеситель, добавляют 10 г соли аммония молибденовокислого, что соответствует 8 г триоксида молибдена. Далее при перемешивании загружают 1,5 г цеолита РЗЭСаУ с силикатным модулем 4, содержащего, мас. Ln₂O₃ 13,3; СаО 0,7; остаточного Na₂O 2,6, а затем 35 г палладийсодержащего ВК-цеолита, в котором содержание РdО составляет 0,4 мас. Na₂O 0,1 мас. с силикатным модулем 35. Катализаторную массу перемешивают при 100^оС в течение 1,5 ч, упаривают до влажности 55 мас. формуют в экструдаты диаметром 0,5-3,5 мм, сушат при 120^оС 2 ч и прокаливают при 550^оС 4 ч.

Катализатор имеет следующий компонентный состав, мас. Триоксид молибдена 8,0 Цеолит типа фожазит 1,5 Палладийсодержащий высококремнеземный цеолит 35 Оксид алюминия Остальное Катализатор испытывают в реакции превращения гидроочищенного прямогонного бензина и катализата риформинга.

Результаты представлены в табл.1 и 2.

П р и м е р 2. 218,8 г гидроксида алюминия по примеру 1 загружают в смеситель, засыпают 11,25 г аммония молибденовокислого с 9 г MoO₃, 6 г РЗЭСаУ (М= 5,0; Ln₂О₃ 9 мас. СаО 2,9 мас. Nа₂О 1,0 мас.); 50 г палладийсодержащего ВК-цеолита (М=45; содержание, мас. РdО 1,38; Nа₂О 0,1), заливают 75 см³ дистиллированной воды. Далее смесь подвергают обработке по примеру 1 и получают гранулированный катализатор с составом, мас. Триоксид молибдена 9 Цеолит типа фожазит 6 Палладийсодеращий высококремнеземный цеолит 50 Оксид алюминия Остальное Результаты представлены в табл.1 и 2.

П р и м е р 3. 106,25 г гидроксида алюминия по примеру 1 загружают в смеситель, засыпают 12,5 г аммония молибденовокислого, 13 г РЗЭСаУ (М=5,5; содержание, мас. Ln₂O₃ 10; СаО 6; Na₂O 1,8), 60 г палладийсодержащего ВК-цеолита (М=55; содержание, мас. РdО 2,83; Nа₂О 0,2) и приливают 167 см³ дистиллированной воды. Далее смесь обрабатывают по примеру 1 и получают катализатор с составом, мас. Триоксид молибдена 10 Цеолит типа фожазит 13 Палладийсодержащий высококремнеземный цеолит 60 Оксид алюминия Остальное Результаты представлены в табл.1 и 2.

Формула изобретения

КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ПРЕВРАЩЕНИЯ БЕНЗИНОВЫХ ФРАКЦИЙ И КАТАЛИЗАТОВ РИФОРМИНГА, включающий триоксид молибдена, цеолит типа фожазит, оксид алюминия, отличающийся тем, что он содержит фожазит в форме РЗЭСаУ с силикатным модулем 4,0-5,5, содержанием редкоземельных элементов 9,0-13,3 мас.%, оксида кальция 0,7-6,0 мас. % и оксида натрия 1,0-2,6 мас.% и дополнительно - палладийсодержащий высококремнеземный цеолит типа пентасил с силикатным модулем 35-55, содержанием оксида палладия 0,4-2,83 мас.% и оксида натрия 0,1-0,2 мас.% при следующем содержании компонентов, мас.%: Триоксид молибдена - 8,0-10,0 Цеолит типа фожазит - 1,5-13,0 Палладийсодержащий высококремнеземный цеолит - 35,0-60,0 Оксид алюминия - Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2