Способ изомеризации парафиновых углеводородов c4-c7



Владельцы патента RU 2470000:

Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие Нефтехим" (ОАО "НПП Нефтехим") (RU)

Изобретение относится к способу изомеризации парафиновых углеводородов C4-C7 в среде водорода при температуре 100-250°С, давлении 1,0-5,0 МПа, объемной скорости подачи сырья 0,5-6,0 час-1, мольном отношении водород:углеводороды от 0,1:1 до 5:1 и стабилизации продукта изомеризации и (или) фракционировании с выделением индивидуальных углеводородов или высокооктановых фракций. Способ характеризуется тем, что в качестве катализатора используется пористый цирконийоксидный катализатор со средним диаметром пор в пределах от 8 до 24 нм. Предложенный способ обеспечивает стабильную глубину изомеризации неразветвленных парафиновых углеводородов С4-С7 в течение всего пробега катализатора и после его регенерации. 1 з.п. ф-лы, 24 пр., 2 табл.

 

Изобретение относится к способу изомеризации парафиновых углеводородов C4-C7 для получения высокооктановых компонентов бензина и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.

Сущность: парафиновые углеводороды C4-C7 подвергают изомеризации на пористом цирконийоксидном катализаторе со средним диаметром пор в пределах от 8 до 24 нм в среде водорода при температуре 100-250°С, давлении 1,0-5,0 МПа, мольном отношении Н2:углеводороды (0,1-5):1, объемной скорости подачи сырья 0,5-6,0 ч-1 и стабилизации продукта изомеризации и (или) фракционировании с выделением индивидуальных углеводородов или высокооктановых фракций.

Наиболее близким по технической сущности является патент США №6495733, В01J 27/053 «Сверхкислотный катализатор гидроизомеризации н-парафинов». Согласно этому изобретению при изомеризации н-парафиновых углеводородов используется пористый цирконийоксидный катализатор, не менее 70% пор которого имеет диаметр 1-4 нм.

Недостатком этого способа изомеризации является низкая стабильность процесса и неполная восстанавливаемость активности катализатора после регенерации. Так, при осуществлении процесса изомеризации С5-С6 парафиновых углеводородов на катализаторе, имеющем 75% пор с диаметром от 1 до 4 нанометров по патенту США №6495733 при температуре 150°С, давлении 3,0 МПа, объемной скорости подачи сырья 3 ч-1, мольное отношение водород:сырье 2:1 через 200 часов активность катализатора в изомеризации С5-С6 снижается на 10%.

Способ изомеризации легких парафиновых углеводородов осуществляют следующим образом.

В качестве сырья используют н-бутан, С5-С6 фракцию или С7-фракцию.

Состав сырья представлен в таблице 1.

Сырье смешивают с водородом или ВСГ, нагревают до температуры 100-250°С и при давлении 1,0-5,0 МПа, мольном отношении Н2:углеводороды (0,1-5):1 и объемной скорости 0,5-6,0 час-1 подают в реактор, заполненный пористым катализатором со средним диаметром пор от 8 до 24 нм, содержащим 0,1-3,0 мас.% гидрирующего элемента на носителе, состоящем из сульфатированного и (или) вольфраматированного оксидов циркония, алюминия, титана, марганца и железа.

Продукты реакции анализируют методом газожидкостной хроматографии, используя капиллярную колонку с нанесенной фазой OV-1

Глубину изомеризации определяют:

- при изомеризации н-бутана по конверсии н-бутана, %;

- при изомеризации C5-С6 фракции по концентрации наиболее разветвленного изомера 2,2-диметилбутана в сумме изомеров С6Н14;

- при изомеризации С7 фракции по концентрации ди-и три-замещенных изомеров С7 в сумме всех изомеров С7Н16.

Предложенный способ обеспечивает стабильную глубину изомеризации неразветвленных парафиновых углеводородов С4-С7 в течение всего пробега катализатора и после его регенерации.

В качестве носителя катализатора изомеризации парафиновых углеводородов С4-С7 используется сульфатированный или вольфраматированный диоксид циркония в композиции с оксидом алюминия, оксидом титана, оксидом марганца и оксидом железа. Гидрирующий компонент используется из числа металлов платина, палладий, никель, галлий, цинк.

Носитель для катализатора изомеризации нормальных парафинов готовят путем смешивания компонентов с последующими экструдированием, сушкой и прокаливанием при температуре 500-800°С. Катализатор готовят пропиткой носителя раствором, содержащим гидрирующий компонент и последующими сушкой и прокалкой в токе воздуха при температуре 400-550°С. Средний диаметр пор полученного катализатора определяют по методу БЭТ.

Эффективность процесса зависит от сохранения постоянной глубины изомеризации в процессе эксплуатации и после регенерации катализатора.

В процессе эксплуатации на поверхности катализатора откладывается кокс, по мере накопления поверхностных отложений определенная часть активных центров становится недоступной для исходного углеводорода, что ведет к снижению глубины изомериизации. Восстановление активности катализатора проводится путем регенерации, которая заключается в высокотемпературной обработке катализатора в токе азота содержащего 1-10 об.% кислорода.

Наличие нанопор радиусом 8-24 нм является необходимым условием сохранения постоянной глубины изомеризации в процессе эксплуатации и после окислительной регенерации. Использование катализатора с более узкими порами (менее 8 нм) приводит к снижению глубины изомеризации по мере эксплуатации, а после окислительной регенерации глубина изомеризации полностью не восстанавливается. Использование катализатора с более крупными порами (более 24 нм) приводит к снижению глубины изомеризации.

Пример 1.

В качестве сырья используется н-бутан. Процесс осуществляется на пилотной установке при температуре 180°С, давлении 1,0 МПа, мольном отношении Н2:углеводород 0,1:1 и объемной скорости подачи сырья 1,0 ч-1 на катализаторе со средним диаметром пор 8 нм, следующего состава, мас.%:

Оксид циркония 71,81
Оксид алюминия 15,00
Оксид титана 0,05
Оксид марганца 0,05
Оксид железа 0,09
Сернокислотный ион SO4 2- 12,00

В качестве гидрирующего компонента используется 1,0% Ga.

Состав сырья изомеризации н-бутана представлен в таблице 1.

Глубина изомеризации н-бутана в изобутан через 10, 200 ч и после регенерации катализатора представлена в таблице 2.

После 200 часов непрерывной эксплуатации катализатор закоксовывают. Для этого мольное отношение водород: углеводороды устанавливают 0,02:1, поднимают температуру до 250°С и выдерживают в течение 20 часов. После закоксовывания осуществляют регенерацию при температуре 500°С в токе азота с 5 об.% кислорода. После завершения регенерации опыт проводят при прежних условиях.

Пример 2.

Способ изомеризации осуществляют по примеру 1 с той разницей, что:

- процесс осуществляется на катализаторе со средним диаметром пор 24 нм, следующего состава, мас.%:

Оксид циркония 63,91
Оксид алюминия 28,00
Оксид титана 1,00
Оксид марганца 0,90
Оксид железа 0,19
Сернокислотный ион SO4 2- 3,00

- в качестве гидрирующего компонента используется 3,0% Ga. Процесс проводят при температуре 180°С, давлении 2,0 МПа, мольном отношении Н2:углеводород 1,0:1 и объемной скорости подачи сырья 6,0 ч-1.

Глубина изомеризации н-бутана в изобутан через 10, 200 ч и после регенерации катализатора представлена в таблице 2.

Пример 3.

Способ изомеризации осуществляют по примеру 1 с той разницей, что:

- процесс осуществляется на катализаторе со средним диаметром пор 22 нм, следующего состава, мас.%:

Оксид циркония 60,00
Оксид алюминия 16,00
Оксид титана 0,10
Оксид марганца 0,70
Оксид железа 2,00
Сернокислотный ион SO4 2- 20,00

- в качестве гидрирующего компонента используется Zn в количестве 1,2%. Процесс проводят при температуре 200°С, давлении 1,0 МПа, мольном отношении Н2:углеводород 1,0:1 и объемной скорости подачи сырья 2,0 ч-1.

Глубина изомеризации н-бутана в изобутан через 10, 200 ч и после регенерации катализатора представлена в таблице 2.

Пример 4.

Способ изомеризации осуществляют по примеру 1 с той разницей, что:

- процесс осуществляется на катализаторе со средним диаметром пор 20 нм, следующего состава, мас.%:

Оксид циркония 63,66
Оксид алюминия 22,00
Оксид титана 1,50
Оксид марганца 1,50
Оксид железа 0,54
Сернокислотный ион SO4 2- 8,00

- в качестве гидрирующего компонента используется Zn в количестве 2,8%. Процесс проводят при температуре 220°С, давлении 2,0 МПа, мольном отношении Н2:углеводород 1,0:1 и объемной скорости подачи сырья 4,0 ч-1.

Глубина изомеризации н-бутана в изобутан через 10, 200 ч и после регенерации катализатора представлена в таблице 2.

Пример 5.

Способ изомеризации осуществляют по примеру 1 с той разницей, что:

- процесс осуществляется на катализаторе со средним диаметром пор 20 нм, следующего состава, мас.%:

Оксид циркония 63,55
Оксид алюминия 18,00
Оксид титана 2,00
Оксид марганца 1,90
Оксид железа 1,15
Сернокислотный ион SO4 2- 12,00

- в качестве гидрирующего компонента используется Ni в количестве 1,4%. Процесс проводят при температуре 220°С, давлении 1,0 МПа, мольном отношении Н2:углеводород 1,0:1 и объемной скорости подачи сырья 1,0 ч-1.

Глубина изомеризации н-бутана в изобутан через 10, 200 ч и после регенерации катализатора представлена в таблице 2.

Пример 6.

Способ изомеризации осуществляют по примеру 1 с той разницей, что:

- процесс осуществляется на катализаторе со средним диаметром пор 20 нм, следующего состава, мас.%:

Оксид циркония 64,48
Оксид алюминия 17,00
Оксид титана 1,40
Оксид марганца 1,60
Оксид железа 1,02
Сернокислотный ион SO4 2- 12,00

- в качестве гидрирующего компонента используется Ni в количестве 2,5%. Процесс проводят при температуре 220°С, давлении 1,5 МПа, мольном отношении Н2:углеводород 3,0:1 и объемной скорости подачи сырья 1,0 ч-1.

Глубина изомеризации н-бутана в изобутан через 10, 200 ч и после регенерации катализатора представлена в таблице 2.

Пример 7 (сравнительный).

Способ изомеризации осуществляют по примеру 1 с той разницей, что:

- процесс осуществляется на катализаторе со средним диаметром пор 7 нм, следующего состава, мас.%:

Оксид циркония 61,75
Оксид алюминия 26,00
Оксид титана 0,05
Оксид марганца 0,05
Оксид железа 0,95
Сернокислотный ион SO4 2- 10,00

- в качестве гидрирующего компонента используется 1,2% Ga. Процесс проводят при температуре 180°С, давлении 1,0 МПа, мольном отношении Н2:углеводород 1,0:1 и объемной скорости подачи сырья 1,0 ч-1.

Глубина изомеризации н-бутана в изобутан через 10, 200 ч и после регенерации катализатора представлена в таблице 2.

Пример 8 (сравнительный).

Способ изомеризации осуществляют по примеру 2 с той разницей, что:

- процесс осуществляется на катализаторе со средним диаметром пор 26 нм, следующего состава, мас.%:

Оксид циркония 58,90
Оксид алюминия 30,00
Оксид титана 1,00
Оксид марганца 1,00
Оксид железа 1,30
Сернокислотный ион SO4 2- 5,00

- в качестве гидрирующего компонента используется 2,3% Ga. Процесс проводят при температуре 180°С, давлении 2,0 МПа, мольном отношении Н2:углеводород 1,0:1 и объемной скорости подачи сырья 6,0 ч-1.

Глубина изомеризации н-бутана в изобутан через 10, 200 ч и после регенерации катализатора представлена в таблице 2.

Пример 9 (сравнительный).

Способ изомеризации осуществляют по примеру 3 с той разницей, что:

- процесс осуществляется на катализаторе со средним диаметром пор 7 нм, следующего состава, мас.%:

Оксид циркония 63,65
Оксид алюминия 12,00
Оксид титана 1,15
Оксид марганца 0,40
Оксид железа 1,50
Сернокислотный ион SO4 2- 20,00

- в качестве гидрирующего компонента используется Zn в количестве 1,3%. Процесс проводят при температуре 200°С, давлении 1,0 МПа, мольном отношении Н2:углеводород 1,0:1 и объемной скорости подачи сырья 2,0 ч-1.

Глубина изомеризации н-бутана в изобутан через 10, 200 ч и после регенерации катализатора представлена в таблице 2.

Пример 10 (сравнительный).

Способ изомеризации осуществляют по примеру 4 с той разницей, что:

- процесс осуществляется на катализаторе со средним диаметром пор 26 нм, следующего состава, мас.%:

Оксид циркония 66,00
Оксид алюминия 10,00
Оксид титана 1,00
Оксид марганца 1,20
Оксид железа 1,20
Сернокислотный ион SO4 2- 18,00

- в качестве гидрирующего компонента используется Zn в количестве 2,6%. Процесс проводят при температуре 220°С, давлении 2,0 МПа, мольном отношении Н2:углеводород 1,0:1 и объемной скорости подачи сырья 4,0 ч-1.

Глубина изомеризации н-бутана в изобутан через 10, 200 ч и после регенерации катализатора представлена в таблице 2.

Пример 11 (сравнительный).

Способ изомеризации осуществляют по примеру 5 с той разницей, что:

- процесс осуществляется на катализаторе со средним диаметром пор 7 нм, следующего состава, мас.%:

Оксид циркония 67,40
Оксид алюминия 15,00
Оксид титана 1,50
Оксид марганца 1,40
Оксид железа 1,20
Сернокислотный ион SO4 2- 12,00

- в качестве гидрирующего компонента используется Ni в количестве 1,5%. Процесс проводят при температуре 220°С, давлении 1,0 МПа, мольном отношении Н2:углеводород 1,0:1 и объемной скорости подачи сырья 1,0 ч-1.

Глубина изомеризации н-бутана в изобутан через 10, 200 ч и после регенерации катализатора представлена в таблице 2.

Пример 12 (сравнительный).

Способ изомеризации осуществляют по примеру 6 с той разницей, что:

- процесс осуществляется на катализаторе со средним диаметром пор 26 нм, следующего состава, мас.%:

Оксид циркония 66,84
Оксид алюминия 18,00
Оксид титана 0,07
Оксид марганца 0,09
Оксид железа 1,00
Сернокислотный ион SO4 2- 12,00

- в качестве гидрирующего компонента используется Ni в количестве 2,0%. Процесс проводят при температуре 220°С, давлении 1,5 МПа, мольном отношении Н2:углеводород 3,0:1 и объемной скорости подачи сырья 1,0 ч-1.

Глубина изомеризации н-бутана в изобутан через 10, 200 ч и после регенерации катализатора представлена в таблице 2.

Пример 13.

В качестве сырья используется С5-С6 фракция. Процесс осуществляется на пилотной установке при температуре 180°С, давлении 4,0 МПа, мольном отношении Н2:углеводород 3,0:1 и объемной скорости подачи сырья 1,0 ч-1 на катализаторе со средним диаметром пор 20 нм, следующего состава, мас.%:

Оксид циркония 70,98
Оксид алюминия 13,00
Оксид титана 1,09
Оксид марганца 0,95
Оксид железа 1,68
Сернокислотный ион SO4 2- 12,00

В качестве гидрирующего компонента используется Pd в количестве 0,3%. Состав сырья изомеризации С5-С6 фракции представлен в таблице 1. Глубина изомеризации фракции C5-С6 через 10, 200 ч и после регенерации катализатора представлена в таблице 2.

Пример 14.

Способ изомеризации осуществляют по примеру 13 с той разницей, что:

- процесс осуществляется на катализаторе со средним диаметром пор 20 нм, следующего состава, мас.%:

Оксид циркония 86,00
Оксид алюминия 10,00
Оксид титана 0,30
Оксид марганца 0,45
Оксид железа 0,15
Сернокислотный ион SO4 2- 3,00

- в качестве гидрирующего компонента используется Pt в количестве 0,1%. Процесс проводят при температуре 160°С, давлении 5,0 МПа, мольном отношении Н2:углеводород 3,0:1 и объемной скорости подачи сырья 1,5 ч-1.

Глубина изомеризации фракции C5-С6 через 10, 200 ч и после регенерации катализатора представлена в таблице 2.

Пример 15.

Способ изомеризации осуществляют по примеру 13 с той разницей, что:

- процесс осуществляется на катализаторе со средним диаметром пор 8 нм, следующего состава, мас.%:

Оксид циркония 63,40
Оксид алюминия 19,00
Оксид титана 1,90
Оксид марганца 1,60
Оксид железа 1,90
Сернокислотный ион SO4 2- 12,00

- в качестве гидрирующего компонента используется Pt в количестве 0,2%. Процесс проводят при температуре 100°С, давлении 3,0 МПа, мольном отношении Н2:углеводород 2,0:1 и объемной скорости подачи сырья 0,5 ч-1.

Глубина изомеризации фракции С5-С6 через 10, 200 ч и после регенерации катализатора представлена в таблице 2.

Пример 16.

Способ изомеризации осуществляют по примеру 13 с той разницей, что:

- процесс осуществляется на катализаторе со средним диаметром пор 22 нм, следующего состава, мас.%:

Оксид циркония 66,35
Оксид алюминия 18,00
Оксид титана 1,00
Оксид марганца 1,05
Оксид железа 1,20
Сернокислотный ион SO4 2- 12,00

- в качестве гидрирующего компонента используется Pt в количестве 0,4%. Процесс проводят при температуре 200°С, давлении 3,0 МПа, мольном отношении Н2:углеводород 1,0:1 и объемной скорости подачи сырья 6,0 ч-1.

Глубина изомеризации фракции С5-С6 через 10, 200 ч и после регенерации катализатора представлена в таблице 2.

Пример 17 (сравнительный).

Способ изомеризации осуществляют по примеру 13 с той разницей, что:

- процесс осуществляется на катализаторе со средним диаметром пор 7 нм, следующего состава, мас.%:

Оксид циркония 71,53
Оксид алюминия 14,00
Оксид титана 0,08
Оксид марганца 0,09
Оксид железа 2,00
Сернокислотный ион SO4 2- 12,00

- в качестве гидрирующего компонента используется Pd в количестве 0,3%. Процесс проводят при температуре 180°С, давлении 4,0 МПа, мольном отношении Н2:углеводород 3,0:1 и объемной скорости подачи сырья 1,0 ч-1.

Глубина изомеризации фракции С5-С6 через 10, 200 ч и после регенерации катализатора представлена в таблице 2.

Пример 18 (сравнительный).

Способ изомеризации осуществляют по примеру 14 с той разницей, что:

- процесс осуществляется на катализаторе со средним диаметром пор 26 нм, следующего состава, мас.%:

Оксид циркония 70,98
Оксид алюминия 15,00
Оксид титана 0,05
Оксид марганца 0,07
Оксид железа 1,80
Сернокислотный ион SO4 2- 12,00

- в качестве гидрирующего компонента используется Pt в количестве 0,1%. Процесс проводят при температуре 160°С, давлении 5,0 МПа, мольном отношении Н2:углеводород 3,0:1 и объемной скорости подачи сырья 1,5 ч-1.

Глубина изомеризации фракции С5-С6 через 10, 200 ч и после регенерации катализатора представлена в таблице 2.

Пример 19 (сравнительный).

Способ изомеризации осуществляют по примеру 15 с той разницей, что:

- процесс осуществляется на катализаторе со средним диаметром пор 7 нм, следующего состава, мас.%:

Оксид циркония 72,70
Оксид алюминия 14,00
Оксид титана 0,09
Оксид марганца 0,08
Оксид железа 0,93
Сернокислотный ион SO4 2- 12,00

- в качестве гидрирующего компонента используется Pt в количестве 0,2%. Процесс проводят при температуре 100°С, давлении 3,0 МПа, мольном отношении Н2:углеводород 2,0:1 и объемной скорости подачи сырья 0,5 ч-1.

Глубина изомеризации фракции С5-С6 через 10, 200 ч и после регенерации катализатора представлена в таблице 2.

Пример 20 (сравнительный).

Способ изомеризации осуществляют по примеру 16 с той разницей, что:

- процесс осуществляется на катализаторе со средним диаметром пор 26 нм, следующего состава, мас.%:

Оксид циркония 68,65
Оксид алюминия 16,00
Оксид титана 1,12
Оксид марганца 0,98
Оксид железа 0,85
Сернокислотный ион SO4 2- 12,00

- в качестве гидрирующего компонента используется Pt в количестве 0,4%. Процесс проводят при температуре 200°С, давлении 3,0 МПа, мольном отношении Н2:углеводород 1,0:1 и объемной скорости подачи сырья 6,0 ч-1.

Глубина изомеризации фракции С5-С6 через 10, 200 ч и после регенерации катализатора представлена в таблице 2.

Пример 21.

В качестве сырья используется C7 фракция. Процесс осуществляется на пилотной установке при температуре 250°С, давлении 4,0 МПа, мольном отношении Н2:углеводород 5,0:1 и объемной скорости подачи сырья 0,5 ч-1 на катализаторе со средним диаметром пор 8 нм, следующего состава, мас.%:

Оксид циркония 70,36
Оксид алюминия 13,00
Оксид титана 0,06
Оксид марганца 0,08
Оксид железа 1,00
Вольфрамат ион WO3 2- 15,00

В качестве гидрирующего компонента используется Pt в количестве 0,5%. Состав сырья изомеризации C7 фракции представлен в таблице 2. Глубина изомеризации фракции С7 через 10, 200 ч и после регенерации катализатора представлена в таблице 2.

Пример 22.

Способ изомеризации осуществляют по примеру 21 с той разницей, что:

- процесс осуществляется на катализаторе со средним диаметром пор 20 нм, следующего состава, мас.%:

Оксид циркония 72,85
Оксид алюминия 14,00
Оксид титана 0,40
Оксид марганца 0,50
Оксид железа 0,05
Вольфрамат ион WO3 2- 12,00

- в качестве гидрирующего компонента используется Pt в количестве 0,2%. Процесс проводят при температуре 160°С, давлении 3,0 МПа, мольном отношении Н2:углеводород 2,0:1 и объемной скорости подачи сырья 1,0 ч-1.

Глубина изомеризации фракции C7 через 10, 200 ч и после регенерации катализатора представлена в таблице 2.

Пример 23 (сравнительный).

Способ изомеризации осуществляют по примеру 21 с той разницей, что:

- процесс осуществляется на катализаторе со средним диаметром пор 7 нм, следующего состава, мас.%:

Оксид циркония 66,35
Оксид алюминия 13,00
Оксид титана 1,80
Оксид марганца 2,00
Оксид железа 1,35
Вольфрамат ион WO3 2- 15,00

- в качестве гидрирующего компонента используется Pt в количестве 0,5%. Процесс проводят при температуре 250°С, давлении 4,0 МПа, мольном отношении Н2:углеводород 5,0:1 и объемной скорости подачи сырья 0,5 ч-1.

Глубина изомеризации фракции C7 через 10, 200 ч и после регенерации катализатора представлена в таблице 2.

Пример 24 (сравнительный).

Способ изомеризации осуществляют по примеру 22 с той разницей, что:

- процесс осуществляется на катализаторе со средним диаметром пор 26 нм, следующего состава, мас.%:

Оксид циркония 70,67
Оксид алюминия 14,00
Оксид титана 1,16
Оксид марганца 0,95
Оксид железа 1,02
Вольфрамат ион WO3 2- 12,00

- в качестве гидрирующего компонента используется Pt в количестве 0,2%. Процесс проводят при температуре 160°С, давлении 3,0 МПа, мольном отношении Н2:углеводород 2,0:1 и объемной скорости подачи сырья 1,0 ч-1.

Глубина изомеризации фракции С7 через 10, 200 ч и после регенерации катализатора представлена в таблице 2.

Пример 25 (аналог).

Способ изомеризации осуществляют по примеру 21 с той разницей, что:

- процесс осуществляют на катализаторе со средним диаметром пор 3 нм, полученном по способу, описанному в патенте США №6495733, В01J 27/053 «Сверхкислотный катализатор гидроизомеризации н-парафинов».

Глубина изомеризации фракции C7 через 10, 200 ч и после регенерации катализатора представлена в таблице 2.

Показатели процесса изомеризации по примерам 1-24 (глубина изомеризации), средний диаметр пор катализатора и его химический состав представлены в таблице 2.

Проведенные опыты свидетельствуют о том, что для обеспечения эффективной изомеризации углеводородов С4-С7 требуется применение цирконийоксидного катализатора 14 со средним диаметром пор 8-24 нм. В этом случае обеспечивается как глубокая изомеризация, так и сохранение глубины изомеризации в течение всего пробега и после регенерации, выполненной после закоксовывания катализатора.

Если процесс изомеризации углеводородов С4-С7 осуществлять с использованием цирконийоксидного катализатора, средний размер диаметра пор которого меньше 8 нм (примеры 7, 9, 11, 17, 19 и 23), то уже через 200 часов глубина изомеризации снижается и после регенерации полностью не восстанавливается.

При использовании в процессе изомеризации цирконийоксидного катализатора со средним диаметром пор более 24 нм (примеры 8, 10,12, 18, 20 и 24) снижается как начальная, так и конечная глубина изомеризации С4-С7 парафиновых углеводородов на 10-20% отн.

  Н-бутан С5-С6 фракция С7-фракция
Состав, мас.%.
Пропан 1,0 0,7  
Изобутан   4,49  
Н-бутан 96,0 13,11  
Изопентан 3,0 25,67  
Н-пентан 15,92  
1-пентен   0,35  
Циклопентан   0,35  
2,2-ДМБ   2,24  
2,3-метилбутан   2,31  
2-метилпентан   11,43  
3-метилпентан   8,84  
Н-гексан   9,60 0,01
Метилциклопентан   1,14 0,09
Циклогексан     0,27
1,1-диметилциклопентан     4,81
Бензол   4,00 4,16
2,2-диметилпентан   0,19 2,72
2,4-диметилпентан   0,20 3,50
2,2,3-триметилбутан     0,40
3,3-диметилпентан     3,08
2-метилгексан     23,96
2,3-диметилпентан     8,40
3-метилгексан     29,22
3-этилпентан     2,81
Н-гептан     15,57
Метилциклогексан     0,23
Этилциклопентан     0,01
Толуол     0,75
Содержание серы, млн-1 5 1 1
Содержание Н2О, млн-1 3 5 3

1. Способ изомеризации парафиновых углеводородов С4-C7 в среде водорода при температуре 100-250°С, давлении 1,0-5,0 МПа, объемной скорости подачи сырья 0,5-6,0 ч-1, мольном отношении водород:углеводороды от 0,1:1 до 5:1 и стабилизации продукта изомеризации и (или) фракционировании с выделением индивидуальных углеводородов или высокооктановых фракций, отличающийся тем, что в качестве катализатора используется пористый цирконийоксидный катализатор со средним диаметром пор в пределах от 8 до 24 нм.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что цирконийоксидный катализатор имеет следующий состав, мас.%;

Носитель 97,00-99,90

в том числе:
Оксид циркония 60,00-86,00
Оксид алюминия 10,00-30,00
Оксид титана 0,05-2,00
Оксид марганца 0,05-2,00
Оксид железа 0,05-2,00
SO4 2- или WO3 2- 3,00-20,00
Гидрирующий  
компонент 0,10-3,00,

в качестве гидрирующего компонента используются такие элементы, как Pt, Pd, Ni, Zn, Ga.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к способу получения углеводородных соединений, включающих, по меньшей мере, одну нитрильную функциональную группу. .
Изобретение относится к способу получения алкан-ароматической фракции. .

Изобретение относится к способу удаления оксигената из потока, содержащего от 50 до 99,99 вес.% парафинов и от 0 до 50 вес.% олефинов, который включает следующие стадии: а) пропускание сырьевого потока, содержащего от 50 до 99,99 вес.% одного или более исходных С10-С15-парафинов, от 0 до 50 вес.% олефинов и одного или более оксигенатов через адсорбентный слой, представляющий собой обменивающий щелочной или щелочно-земельный катион Х-цеолита с целью удаления практически всех указанных оксигенатов; и b) отвод парафина(ов) из адсорбентного слоя с получением очищенного потока.
Изобретение относится к двум вариантам способа селективного получения углеводородов, пригодных для дизельного топлива, один из которых характеризуется тем, что в данном способе есть стадии, на которых проводится реакция декарбоксилирования/декарбонилирования, посредством введения сырья, происходящего из возобновляемых источников и содержащего в себе С8-С24 жирные кислоты, сложные эфиры C8-C24 жирных кислот, триглицериды C8-C24 жирных кислот или соли металлов С8-С24 жирных кислот или их сочетание, и, при желании, растворитель или смесь растворителей, вводят во взаимодействие с гетерогенным катализатором, который, при необходимости, предварительно обработан водородом при температуре 100-500°С перед вступлением в контакт с сырьевым материалом, который содержит в себе от 0,5% до 20% одного или нескольких металлов, принадлежащих к группе VIII, выбранных из платины, палладия, иридия, рутения и родия или от 2% до 55% никеля на носителе, выбранном из оксидов, мезопористых веществ, углеродсодержащих носителей и структурных носителей катализатора, при температуре 200-400°С и давлении от 0,1 МПа до 15 МПа, для получения смеси углеводородов в качестве продукта.

Изобретение относится к способу получения синтетических жидких углеводородов из углеводородных газов, включающий каталитическую пароуглекислотную конверсию исходного сырья и рециркуляционных продуктов с подводом высокотемпературного тепла и получением синтез-газа, каталитическую переработку синтез-газа по методу Фишера-Тропша с отводом низкотемпературного тепла испарительным охлаждением, разделение продуктов, полученных в результате переработки синтез-газа, на три потока: смесь жидких углеводородов, воду и отходящие газы, и последующее разделение полученной смеси жидких углеводородов на фракции товарных видов углеводородов (бензин, керосин, дизельное топливо) и углеводороды C21+, отличающийся тем, что подводимое при постоянном давлении 0,8-3,0 МПа на переработку исходное газообразное сырье после очистки от соединений серы разделяют на два потока, один из которых вместе с частью отходящих газов из реактора синтеза Фишера-Тропша, диоксидом углерода, выделяемым из отходящих дымовых газов, и водяным паром, подают в каталитический реактор радиально-спирального типа на пароуглекислотную конверсию, которую проводят при температуре 950-1050°С, полученный синтез-газ подают в качестве греющей среды в паровой котел, после частичного охлаждения в котором синтез-газ для отделения влаги дополнительно охлаждают до температуры 20-40°С внешним хладоносителем и отделяют от влаги в поверхностном охладителе-осушителе синтез-газа, после чего подают в реактор синтеза Фишера-Тропша, а второй поток исходного газообразного сырья смешивают с другой частью отходящих газов из реактора синтеза Фишера-Тропша и подают на горелку каталитического реактора в качестве топлива, причем перед подачей на горелку эту смесь и необходимый для горения воздух нагревают в блоке рекуперации тепла за счет частичного охлаждения дымовых газов, выходящих из каталитического реактора, после чего дымовые газы для отделения влаги дополнительно охлаждают внешним хладоносителем в поверхностном охладителе-осушителе дымовых газов, затем выделяют из них диоксид углерода, который подводят в каталитический реактор пароуглекислотной конверсии, охлажденные и очищенные от диоксида углерода дымовые газы выводят из установки, а конденсат, выделяемый в охладителях-осушителях из синтез-газа и дымовых газов, и воду, получаемую после разделения продуктов реакции Фишера-Тропша, подвергают очистке в узле водоподготовки и направляют для производства пара, необходимого для проведения пароуглекислотной конверсии исходного газообразного сырья, в паровой котел, в котором нагрев и испарение конденсата осуществляют за счет тепла синтез-газа.

Изобретение относится к вариантам способа алкилирования, один из которых включает: а) алкилирование субстрата для алкилирования, в качестве которого используют парафиновые углеводороды, имеющие 4-6 атомов углерода, алкилирующим агентом, в качестве которого используют олефины с 2-6 атомами углерода, с образованием алкилата в реакторе; b) извлечение из реактора отходящего потока, содержащего алкилат и субстрат для алкилирования; с) мгновенное испарение, по меньшей мере, части отходящего потока реактора с образованием питания для теплообменника с охлаждающим агентом, содержащего алкилат и субстрат для алкилирования, где питание для теплообменника с охлаждающим агентом имеет такой же состав, как и, по меньшей мере, часть отходящего потока реактора; d) нагревание, по меньшей мере, части питания для теплообменника с охлаждающим агентом в указанном теплообменнике и извлечение из теплообменника с охлаждающим агентом отходящего потока, образованного питанием для теплообменника, который содержит алкилат и субстрат для алкилирования; е) пропускание, по меньшей мере, части отходящего потока, выходящего из теплообменника, в сепаратор для отделения жидкой фазы отходящего потока от пара и извлечение из сепаратора паровой фазы, содержащей субстрат для алкилирования, и жидкой фазы, содержащей алкилат; f) сжатие паровой фазы с образованием сжатого потока, содержащего субстрат для алкилирования; g) по меньшей мере, частичную конденсацию, по меньшей мере, части сжатого потока с образованием конденсированного потока, содержащего субстрат для алкилирования; h) непрямой теплообмен в теплообменнике с охлаждающим агентом от, по меньшей мере, части конденсированного потока к, по меньшей мере, части питания для теплообменника с охлаждающим агентом, с образованием охлажденного возвратного потока, содержащего субстрат для алкилирования; i) возврат, по меньшей мере, части охлажденного возвратного потока в реактор; и j) извлечение алкилата из жидкой фазы.

Изобретение относится к способу гидрогенизации и дециклизации бензола и изомеризации парафинов C5-С 6 исходного парафинового сырья, содержащего нормальные парафины C5-С6 и, по меньшей мере, 1 мас.% бензола, включающему: (а) подачу исходного сырья без отвода или конденсирования водорода в осушитель для удаления воды и получения осушенного исходного сырья, содержащего менее 0,5 мас.% воды; (b) объединение осушенного исходного сырья с газовым потоком, богатым водородом, с образованием смешанной загрузки; (с) подачу смешанной загрузки с температурой в интервале от 38 до 232°С в зону гидрогенизации и контактирование указанной смешанной загрузки с катализатором гидрогенизации в условиях проведения гидрогенизации для насыщения бензола и образования потока продукта, отводимого из зоны гидрогенизации, имеющего температуру в интервале от 149 до 288°С и содержащего менее 1,5 мас.% бензола; при этом условия проведения гидрогенизации включают избыточное давление в пределах от 1400 до 4800 кПа, часовую объемную скорость подачи загрузки от 1 до 40 час-1 и отношение содержаний водорода и углеводородов в интервале от 0,1 до 2; (d) регулирование температуры потока продукта, отводимого из зоны гидрогенизации, в интервале от 104 до 204°С за счет, по меньшей мере, теплообмена продукта, отводимого из зоны гидрогенизации, со смешанной загрузкой; (е) подачу, по меньшей мере, части продукта, отводимого из зоны гидрогенизации в зону изомеризации, и контактирование потока указанной загрузки с катализатором изомеризации в условиях проведения изомеризации и дециклизации при избыточном давлении в интервале от 1380 до 4830 кПа; (f) извлечение продукта изомеризации, полученного в зоне изомеризации.

Изобретение относится к аналитической химии органических соединений и может быть применено для детектирования нонана в воздухе рабочей зоны предприятий нефтеперерабатывающей, шинной и лакокрасочной промышленности.
Изобретение относится к способу получения алкан-ароматической фракции. .

Изобретение относится к способу переработки смесей алифатических спиртов, содержащих глицерин в количестве 27-86 мас.%, путем проведения реакции кросс-конденсации при температуре 300-350°С, давлении инертного газа 1-5 МПа, удельной скорости подачи смеси алифатических спиртов на катализатор 0,4-0,8 дм 3/ч·дм3кат, причем в качестве катализатора используют оксид вольфрама, оксид рения, нанесенные на -оксид алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.%: оксид вольфрама 1,2-6,7, оксид рения 0,9-1,3, -оксид алюминия - остальное.

Изобретение относится к способу ароматизации алканов, заключающемуся в контактировании алканов, содержащих от одного до четырех углеродных атомов, с катализатором Pt/ZSM-5, содержащим платину, осажденную на MFI цеолит, решетка которого состоит из алюминия, кремния и кислорода.

Изобретение относится к способу получения углеводородов С 2-С3 высокотемпературным каталитическим окислительным превращением метана, заключающемуся в подаче в реактор, в который помещен катализатор, а свободный объем которого заполнен инертной насадкой, исходной газовой смеси, содержащей смесь метана и молекулярного кислорода, со скоростью 50000-70000 мл/г/ч, причем катализатор включает в свой состав ионы щелочного металла, марганца, вольфрама и оксид кремния при мольных соотношениях M:W:Mn:Si, где M - Na, или К, или Rb, или Cs, равных 1,8-2,2:1:1,9-2,3:89-92, и характеризуется присутствием в нем вольфрама в степени окисления W6+, марганца - в степенях окисления Mn 7+, Mn6+, Mn3+ , при этом катализатор получают путем термообработки при 200°С и последующего прокаливания при температуре 795-799°С исходной твердой порошкообразной смеси, состоящей из солей и/или оксидов вольфрама, марганца, щелочного металла и SiO2 , взятых в вышеуказанных мольных соотношениях в расчете на моль атомов вольфрама, марганца, щелочного металла и кремния.

Изобретение относится к извлечению из широкой фракции углеводородов С1-С6 метанола, который используют для осушки газов и исключения забивки транспортирующих линий и оборудования.

Изобретение относится к разделению смесей низших углеводородов. .

Изобретение относится к переработке углеводородной фракции в производстве синтетического каучука. .

Изобретение относится к области органического синтеза, к способам получения новых углеводородных соединений. .

Изобретение относится к области органической химии, а именно к новому способу получения новых углеводородных соединений, которые могут найти применение в тонком органическом синтезе, а также в качестве исходных полупродуктов при получении биологически активных веществ для медицины и сельского хозяйства, современных присадок к маслам.

Изобретение относится к получению новых углеводородных соединений, а именно этилсодержащих фуллеренов общей формулы EtnC60Hn, где n = 1-4; C60 - новая аллотропная модификация углерода.

Изобретение относится к способу приготовления катализаторов для процесса изомеризации легких парафиновых углеводородов (н-алканов С4-С6). .
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2012-12-20 2013-03-19T04:26:26
Наверх