Способ приготовления катализатора переработки тяжелых нефтяных фракций

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к процессам углубления переработки нефти и увеличения выхода светлых фракций за счет осуществления каталитических процессов превращения тяжелых нефтяных фракций в легкие углеводороды. Способ приготовления катализатора переработки тяжелых нефтяных фракций в легкие углеводороды осуществляют путем предварительного прокаливания NaCl с последующим спеканием стехиометрических количеств NaCl и FeCl3 при температуре 313±1°С с получением комплекса NaFeCl4, который далее наносится на осушенный цеолит марки NaY в количественном соотношении, мас.%: NaFeCl4 - 10, NaY - 90. Технический результат заявленного изобретения состоит в обеспечении эффективного осуществления превращения тяжелых нефтяных фракций в газообразные углеводороды с высоким содержанием олефинов С24 и легкие углеводородные фракции. 3 табл., 2 пр.

 

Изобретение относится к области нефтеперерабатывающей промышленности, а именно к способу приготовления катализатора для конверсии тяжелого газойля в газообразные углеводороды С14 и легкие жидкие углеводороды.

Известен катализатор (аналог) и способ приготовления катализаторов крекинга на основе цеолита типа ZSM-5 с содержанием этого активного компонента в катализаторе до 30-85 мас. %, источника оксида алюминия и наполнителя с внесением предшественника фосфора в композицию катализатора (патент US №6916757). Недостатком указанного способа является низкая активность получаемого на основе только цеолита ZSM-5 катализатора в процессе конверсии сырья в целевые продукты.

Известен катализатор (аналог) и способ его приготовления с использованием широкопористого цеолита типа Υ и мезопористого алюмофосфатного материала, характеризующийся составом MPAlOx, где в качестве металла (М) используются Zr, Се, Μn, Zn, Fe, Со, V, являющиеся активными компонентами процесса крекинга тяжелого нефтяного сырья (патент US №6797155). Недостатком указанного катализатора является низкий выход легких олефинов.

Известен способ приготовления катализатора на основе цеолита ZSM-5 (20-50 мас. %), глины (10-45 мас. %) и оксидов одного или нескольких металлов (1-10 мас. %), а также фосфора (5-15 мас. %) для увеличения выхода сжиженных газов (патент РФ №2397811), в котором цеолит ZSM-5 модифицируют фосфором. Выход олефинов С34 составляет при указанных выше условиях 27,3 мас. %. Недостатком указанного способа является низкие показатели конверсии сырья в целевые продукты при использовании получаемого на основе цеолита ZSM-5 катализатора.

Известен способ получения катализатора (аналог), состоящего из смеси цеолитов ZSM-5 и Y, как активных компонентов, влияющих на одновременное повышение октанового числа бензина и выход газообразных олефинов С24, в особенности олефинов С34 (патент CN 1093101) Недостатком данного способа является низкий выход жидких продуктов превращения сырья - бензиновой фракции.

Наиболее близким к предлагаемому является способ приготовления катализатора крекинга вакуумного газойля (Заявка: 2014119488/04, 2014.05.14, прототип) для получения регулируемого выхода легких олефинов С34. Описываемый в прототипе способ приготовления катализатора крекинга вакуумного газойля с регулируемым выходом олефинов С3 и С4 включает смешение ультрастабильного цеолита Υ в катион-декатионированной форме и цеолита HZSM-5 с компонентами матрицы, в качестве которых используют аморфный алюмосиликат, гидроксид алюминия и бентонитовую глину, распылительную сушку полученной композиции с последующей прокалкой и получением окончательной активной формы катализатора. Гидроксид алюминия перед смешением с компонентами катализатора подвергают обработке ортофосфорной кислотой до содержания фосфора в пересчете на оксид алюминия от 1 до 10 мас. %. При приготовлении катализатора достигается содержание его компонентов в следующих соотношениях, мас. %: цеолит НРЗЭУ 10-20, цеолит HZSM-5 2-20, гидроксид алюминия, обработанный ортофосфорной кислотой, 10-20, аморфный алюмосиликат 28-38, бентонитовая глина 15-25. Техническим результатом процесса в известном способе является получение катализатора, обеспечивающего регулируемый выход легких олефинов С34 из вакуумного газойля.

Известный способ приготовления катализатора крекинга вакуумного газойля с регулируемым выходом олефинов С3 и С4 предполагает осуществление процесса приготовления катализатора в несколько стадий. Первичная стадия имеет целью смешение цеолитов Υ и HZSM-5 с компонентами матрицы, в качестве которых используют аморфный алюмосиликат, гидроксид алюминия и бентонитовую глину. На следующей стадии осуществляют распылительную сушку этой композиции с последующей ее прокалкой и получением катализатора. Процесс приготовления требует также, чтобы гидроксид алюминия перед смешением с компонентами катализатора подвергался обработке ортофосфорной кислотой до достижения содержания фосфора в пересчете на оксид алюминия от 1 до 10 мас. % с соблюдением следующих пропорций в содержании остальных компонентов, мас. %: цеолит ΗΡ3ЭΥ 10-20, цеолит HZSM-5 2-20, гидроксид алюминия, обработанный ортофосфорной кислотой, 10-20, аморфный алюмосиликат 28-38, бентонитовая глина 15-25. Полученный катализатор высушивают и прокаливают. Процесс каталитического превращения сырья проводят на лабораторной установке проточного типа. Реакторную систему продувают азотом с расходом 30 мл/мин. Катализатор загружают в количестве 5 г.Углеводородное сырье дозируют в течение 30 с. Активность при этом оценивают как степень превращения сырья в приведенных стандартных условиях. Катализаторы перед испытанием обрабатывают 100% водяным паром при температуре 760°С в течение 5 ч. Состав газообразных и жидких продуктов превращения в известном способе оценивают хроматографическим методом, массовые характеристики выхода продуктов оценивают гравиметрически методом взвешивания.

Недостатком указанного способа является сложный многостадийный процесс подготовки каждого исходного компонента и всего каталитического комплекса к процессу конверсии в указанных условиях, а также недостаточная активность применяемого катализатора и невысокий выход легких олефинов С34 в пределах не более 28,2-30,4% мас.

Задачей данного предлагаемого способа является выявление оптимальных условий получения активных каталитических форм, позволяющих перерабатывать тяжелый газойль в легкие углеводороды при нагревании без необходимости использования инертной или безвоздушной среды, без применения технологий компримирования, разряжения или других способов целенаправленного изменения давления в реакционной зоне, без предварительной подготовки исходного тяжелого сырья. В результате варьирования композиционных характеристик самого катализатора с одновременным выявлением условий его эффективного использования установлены оптимальные параметры, позволяющие достигать заявленный технический результат.

В частности, для достижения высокой активности катализатора его приготовление осуществляется путем предварительного прокаливания NaCl и последующим спеканием стехиометрических количеств NaCl и FeCl3 при температуре 313±1°С с получением комплекса NaFeCl4, который далее наносится на осушенный цеолит марки NaY в количественном соотношении, % мас.: NaFeCl4 - 10%, NaY - 90%. Размеры гранул катализатора составляют 5-7 мм.

Пример 1. Процесс каталитической конверсии вакуумного газойля проводят в реакторе проточного типа с предварительной загрузкой фиксированного количества приготовленного катализатора. Единовременная загрузка в реакционную зону каталитической установки составляет до 20 г катализатора. Сырье подается в реакционную зону сильфонным насосом с заданной скоростью. Характеристики используемого сырья приведены в таблице 1.

Температурный режим поддерживается в пределах 400-550°С, давление атмосферное.

Выбор оптимальных условий проводится путем варьирования комбинаций скоростного режима подачи сырья и температуры. Выходные количественные характеристики процесса при различных температурах в реакционной зоне представлены в таблице 2.

Оценка результатов каталитического превращения вакуумного газойля при температурах 400-550°С позволяет выделить диапазон 450-500°С, как область наибольшей эффективности катализатора как по суммарной конверсии газойля, так и по более высокому выходу легких углеводородов (газообразных и жидких).

Пример 2

Подбор условий наибольшей эффективности катализатора включает также выбор скорости, с которой сырье подается в реакционную зону. В экспериментальной оценке оптимальных условий использования катализатора величины скорости подачи сырья варьировалась в пределах от 1,75 до 2,50 ч-1.

Экспериментальные результаты каталитического превращения вакуумного газойля в рассматриваемых условиях с изменений скоростного режима подачи сырья позволяют выявить оптимальный диапазон скоростей, с которыми сырье подается в реактор с катализатором NaFeCl4/NaY в пределах величин 2.00-2.25 ч-1.

Таким образом, получение катализатора NaFeCl4/NaY в соответствии с предлагаемым способом позволяет на примере вакуумного газойля эффективно осуществлять превращение тяжелых нефтяных фракций в газообразные углеводороды с высоким содержанием олефинов С24 и легкие углеводородные фракции.

Способ приготовления катализатора переработки тяжелых нефтяных фракций в легкие углеводороды путем предварительного прокаливания NaCl с последующим спеканием стехиометрических количеств NaCl и FeCl3 при температуре 313±1°С с получением комплекса NaFeCl4, который далее наносится на осушенный цеолит марки NaY в количественном соотношении, мас.%: NaFeCl4 - 10, NaY - 90.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к катализатор для синтеза углеводородов из СО и Н2 по методу Фишера-Тропша и к способу получения катализатора. Катализатор содержит, мас.%: кобальтовый катализатор с добавкой алюминия на силикагелевом носителе - 30-40; связующее бемит - 30-40; цеолит ZSM-5 в Н-форме - остальное.

Изобретение относится к реакторной система полимеризации и процессу ее эксплуатации. Реакторная система полимеризации содержит реактор, обеспечивающий приведение в контакт каталитической системы с олефиновым мономером и, необязательно, олефиновым сомономером в условиях реакции полимеризации с получением олефинового полимера; емкость для получения катализатора, обеспечивающая приведение в контакт соединения первого переходного металла, соединения второго переходного металла, активатора и, необязательно, сокатализатора с образованием каталитической системы; и аналитическую систему, обеспечивающую определение концентрации соединения первого переходного металла в растворе, содержащем соединение первого переходного металла и соединение второго переходного металла, присутствующие в реакторной системе полимеризации.

Изобретение может быть использовано в производстве катализаторов. Способ получения титансодержащего кремнийоксидного формованного тела включает стадию смешивания сырьевого материала, на которой смешивают темплатный агент, источник кремния и растворитель с получением твердого вещества, содержащего темплатный агент и оксид кремния.

Предлагаемое изобретение относится к металлокомплексному катализу, а именно к каталитической системе сополимеризации этилена и пропилена, а также этилена, пропилена и диена для получения синтетического этилен-пропиленового каучука, содержащей прекатализатор. Прекатализатор каталитической системы для получения синтетического этилен-пропиленового каучука, по первому варианту, представляет собой ди-[2-(4-бромфенил)-метанолято)-4-метилфенолято]-ди-(μ-изопропоксо)ди-(изопропоксо) дититана, который получен смешиванием 2-(гидрокси(4-бромфенил)метил)-4-метилфенол с толуолом и петролейным эфиром, добавлением изопропилат титана к раствору при интенсивном перемешивании, нагревом реакционной смеси на водяной бане при температуре 40°С в течение 8 ч, выдержкой при комнатной температуре в течение 24 ч, отделением образовавшегося осадка, промывкой холодным гексаном и сушкой в вакууме.

Изобретение относится к способам окислительно-каталитической очистки нефти и газоконденсата от сероводорода и легких меркаптанов, в частности к производству готовых к применению каталитических композиций для технологий очистки углеводородного сырья от сернистых соединений, применяемых в газонефтедобывающей промышленности.

Изобретение относится к области создания твердых катализаторов разложения высококонцентрированного пероксида водорода (ВПВ), пригодных для использования в ракетно-космической технике, в частности в турбонасосных агрегатах двигателей ракет-носителей типа «Союз», системах безопасной посадки космических аппаратов с космонавтами, системах жизнеобеспечения межпланетных пилотируемых кораблей и др.

Изобретения относятся к области катализа. Описан катализатор алкилирования бензола пропиленом в изопропилбензол, включающий цеолит Hβ и связующее γ-Al2O3, который дополнительно содержит оксид кальция, в качестве цеолита Hβ – цеолит Hβ с мольным отношением SiO2/Al2O3=25, а связующее γ-Al2O3 представляет собой смесь гидроксида алюминия марки Pural SB и гидроксида алюминия марки Disperal HP 14, взятые в массовом соотношении 1:1, при следующем соотношении компонентов в катализаторе, мас.%: оксид кальция – 0,12-0,42, цеолит Hβ с мольным отношением SiO2/Al2O3=25 – 49,79-49,94, связующее γ-Al2O3 – остальное.

Предложена методика синтеза для производства фазово-чистого алюмосиликатного цеолита в качестве катализаторов для обработки выхлопного газа сгорания. Способ получения алюмосиликатного цеолита включает реакцию синтез-геля, содержащего по меньшей мере один цеолит Y, источник фторида, представляющий собой HF, и структурообразующий агент, где реакцию осуществляют при температуре от 120 до 180°C в течение от 1 до 15 дней при значении pH менее чем 11, с образованием кристаллов цеолита с малыми порами CHA, и где катион SDA выбран из триметиладамантаммония, N,N,N-диметилэтилциклогексиламмония, или их комбинации; или цеолита cо средними порами, выбранного из MFI, STW, и катион SDA выбран из тетрапропиламмония, 2-этил-1,3,4-триметилимидазолия или их комбинации; или цеолита с большими порами BEA, где структурообразующий агент представляет собой тетраэтиламмоний, в котором синтез-гель имеет одно или более из следующих композиционных молярных отношений: SiO2/Al2O3 от 12 до 500; SDA2O/Al2O3 от 3 до 125; H2O/Al2O3 от 30 до 7500; OH-/SiO2 от 0,4 до 0,6; и/или F-/SiO2 от 0,4 до 0,6.

Изобретение относится к цеолитам в качестве катализаторов для обработки выхлопного газа. Предложены алюмосиликатный цеолит с каркасом ITW, характеризующийся фазовой чистотой по меньшей мере 90% и отношением кремнезема к глинозему менее 140, алюмосиликатный цеолит с каркасом STW, характеризующийся фазовой чистотой по меньшей мере 90% и отношением кремнезема к глинозему менее 100, и алюмосиликатный цеолит с каркасом СНА, характеризующийся фазовой чистотой по меньшей мере 90% и отношением кремнезема к глинозему 20-500.

В настоящей заявке раскрыт способ получения иерархического пористого титанатно-силикатного молекулярного сита TS-1, в котором титанатный сложный полиэфирполиол используется в качестве источника титана. Описан способ получения иерархического пористого титанатно-силикатного молекулярного сита TS-1, включающий применение титанатного сложного полиэфирполиола в качестве источника титана и мезопористой матрицы, где способ включает следующие стадии: a) смешивание титанатного сложного полиэфирполиола, матрицы органического основания, источника кремния и воды в определенной пропорции с получением гелеобразной смеси, в котором титанатный сложный полиэфирполиол представляет собой по меньшей мере одно из соединений, имеющих химическую формулу, представленную формулой I: [Ti(ROx)4/x]n Формула I, в которой ROx представляет собой группу, образованную в результате потери атома H группы OH органического многоатомного спирта R(OH)x, и R представляет собой группу, образованную в результате потери x атомов водорода углеводородного соединения, x = 2, 3 или 4; б) кристаллизация гелеобразной смеси, полученной на стадии (a), в условиях герметизации, с получением иерархического пористого молекулярного сита TS-1, где температура кристаллизации находится в диапазоне от 100 до 200°C, и продолжительность кристаллизации при автогенном давлении не превышает 30 суток; молекулярное сито TS-1 содержит мезопоры, и диаметр его пор находится в диапазоне от 2 до 10 нм.

Изобретение относится к технологии изготовления композитных материалов, содержащих наночастицы платины и ее сплавы, используемых в качестве анода и катода в электролизерах и топливных элементах с протоннообменной мембраной. Способ получения платиносодержащих катализаторов осуществляют путём формирования наночастиц платины в процессе химического восстановления соединений металла в жидкой реакционной среде при воздействии ультрафиолетовым облучением, при этом реакционная среда содержит углеродный носитель, в качестве которого используют углеродные дисперсные материалы с удельной поверхностью выше 50 м2/г, растворитель – этиленгликоль, восстановитель, прекурсор платины – водный раствор гексагидрата хлорплатиновой кислоты, а также водный раствор щелочного агента, а ультрафиолетовое облучение проводят в течение 30-180 мин перед началом химического восстановления или в процессе химического восстановления при температуре от 20 до 160°С.
Наверх