Способ получения сжиженного нефтяного газа

 

Союз Советских

Социалистических

Рестгублии

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (>789568 (6l ) Дополнительное к авт. синд-ву (22) Заявлено 23.02.77 (21) 2455520/23-04 (5))м. к. с присоединением заявки,%

С 10 С 47I18

Гооударстввиный комитет (28) Приоритет—

Опубликовано 23.12.80. Бюллетень ¹ 47

Дата опубликования описания 23.12.80

Il0 делам изооретений и открытий (M) УЛК 665.654..2 (088.8) А. М. Цыбулевский, П. Н. Кузнецов, К. Г. Ионе, П. и 3, В. Золотарева (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский и проектный и утпо переработке газа и Ордена Трудового Красного ни институт катализа Сибирского отделения АН СС P (7I) Заявители

- (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЖИЖЕННОГО

НЕФТЯНОГО ГАЗА

Изобретение относится к способам получения сжиженного нефтяного газа путем. гидрокрекинга нефтяных дистиллятов и может быть использовано в нефте- и газоперерабатывающей, нефтехимической и химической промышленности.

Известны способы получения синтетического

5 нефтяного газа (СНГ) путем гидрокрекинга бензиновых, бензино-лигроиновых фракций (1) и (2).

Углеводородное сырье в смеси с водородом подают в реактор, где в контакте с бифункци о ональным катализатором при повышенных температуре и давлении происходит расщепление углеводородных молекул сырья с образованием, в основном, парафиновых углеводородов Сз — Св.

На выходе из реактора поток охлаждают и подают в секцию разделения. Отделенный обогашенный водородом газ частично возврашают в процесс. Жидкую фазу разделяют в фракционирующих колоннах с получением СНГ или индивидуальных углеводородов. 20

Применение процесса гидрокрекинга для получения нефтехимического сырья позволяет достигнуть сушественно большие выходы изобутана и изопентана, чем, надример, в процессе изо2 меризации, с одной стороны, и с другой, базируется на существенно более широкой сырьевой базе, так как ресурсы н-бутана и н-пентана (сырья процесса нзомернзацин) в последнее время значительно сократились.

Однако для обеспечения высокой степени кон версии исходного сырья (выше 75%) необходимо применять жесткие условия (температура о процесса должна составлять не менее 400 С, объемная скорость — не выше 1 ч ); что, в свою очередь, приводит к значительному снижению степени иэомеризации продуктов про. цесса.

Кроме того, в качестве предпочтительного сырья используют дефицитное сырье — дистило ляты с температурой начала кипения выше 120 С

С целью вовлечения в сырье процесса более ниэкокипяшнх дистиллятов и повышения селективности процесса используют сочетание двух или нескольких катализаторов и процесс ведут ступенчато, что усложняет технологию (3), либо применяют катализаторы, подвергнутые специальной активации, например, галогенированию, сульфидированию (4).

568

3 789

Последнее, кроме сложной технологии производства катализаторов и значительного их удорожания, связано с усложнением проведения самого процесса, поскольку катализаторы нестабильны и требуют постоянной дозировки в состав сырья активаторов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения СНГ путем гидрокрекинга бензиновых фракци!5 (5).

Процесс проводят при температуре 205-440 С, давлении 0,7 — 140,0 Kl/cM, îáúåìíîé скорости подачи сырья 0,1 — 10 ч" в присутствии катализатора, содержащего 0 5 вес.% Pd на цеолите НУ, подвергнутом деалюминированию с удалением 2 — 50 вес,% алюминия из кристаллической решетки алюмосиликата.

Недостаток способа заключается в сравнительно невысокой селективности образования изопарафиновых углеводородов ("-В- = 3 )i

nñ4, Целью изобретения является повышение содержания изопарафиновых углеводородов в целевом продукте.

Поставленная цель достигается описываемым способом получения сжиженного нефтяного газа путем гидрокрекинга бензиновых фракций при повышенных температуре и давлении в присутствии цеолита НУ с соотношением окись кремния/окись алюминия, . равным 4,15 — 5,00, содержащего диспергированный на его поверхности никель в виде атомов или частиц с размером не,более 15 А в количестве 1,0-10,Овес,%

Предпочтительно процесс проводят при температуре 280 — 320 С, давлении 15 — 40 кгс/смг, объемной скорости подачи сырья 1-5 ч .

В качестве сырья используют легкие бензиновые фракции с температурой конца кипения до 140 С.

Используемый катализатор получают на основе цеолита типа У с соотношением окислов кремния и алюминия, равным 4,15 — 5,0 путем трехкратной обработки цеолита водным раствором хлористого аммония и гидроокиси аммония, промежуточным прокаливанием на воздухе при 400-500 С, с последующим нанесением методом ионного обмена 1 — 10 вес.% никеля на готовый катализатор из раствора его аммиаката и восстановлением сначала в смеси, содержащей 25% водорода и 5 об.% гексана — 1 при 200-250 С, затем в чистом водороде при.

400-500 С.

Такой порядок и параметры проведения one раций обеспечивают получение катализатора с преимущественно равномерным распределением никеля по внутрикристаллическим полостям!

ЗО

S0

5S цеолита, высокую активность и селективность в процессе гидрокрекннгг легких низкооктановых бензиновых фракций.

Это обеспечивает высокий выход СНГ и, в особенности, изопарафиновых компонентов при умеренных параметрах проведения процесса.

Пример. Способ получения СНГ проводят на лабораторной проточно-циркуляционной установке высокого давления на слое катализатора в 100 см . В качестве сырья используют рафинат платформинга бензольно-толуольного производства с пределами кипения 82-118 С.

Катализатор готовят на основе цеолита типа

У с соотношением SiO /А!гОг, равным 4,75.

Цеолит переводят в аммонийную форму путем трехкратной обработки 0,1 N водным раствором хлористого аммония и гидроокиси аммония с промежуточным прокаливанием на воздухе при

400 С. Полученную аммонийную форму цеолита обрабатывают 0,05 N раствором гексааммиаката никеля до содержания катионов никеля в цеолите в расчете на готовый катализатор

7 вес.%. После отмывки от анионов и сушки катализатор восстанавливают при 220 С сначала в смеси водорода и гексана — 1 с содержанием последнего 5 об.%, затем при 450 С в чистом водороде.

Магнитные, электронно-микроскопические и хемосорбционные исследования показывают, что приготовленный таким образом катализатор содержит Ni преобладающим образом (свыше

60 вес.%) в виде атомов или кластеров, размером не более 15 Д,.

Условия проведения испытания: объемная скорость сырья — 2,5 ч ; температура—

320 С; давление — 40 кгс/сР; соотношение

Нг, сырье — 5: 1 моль.

Выход продуктов на сырье:

2 С1,Сг — 0 24; Сз — 19 80; i C4 — 48,10; и С4 — 6,40; i С вЂ” 4,92; и С вЂ” 2,00;

Сь+ высшие — 18,44 вес,%.

Таким образом; выход СНГ на сырье составляет 81,56 вес,%.

В таблице приведены результаты опытов, проведенных при температуре 320 С и соотношении

Нг. сырье = 5: 1.

В качестве катализатора используют цеолит

НУ, содержащий 5 вес.% диспергированного Ni.

Таким образом, способ позволяет повысить содержание в нем изопарафиновых углеводороцов в целевом продукте.

Возможность использования повышенных объемных скоростей сырья и низкого давления позволяет существенно сократить капитальные и эксплуатационные затраты на осуществление процесса.

789568

Объемная скорость, ч

1,0 2,5

2,0

Выход на сырье, %

Давление, 40 кгс/см Давление, 15 кгс(см

Е С -С

81,49

90,5 80,66

88,3 74,30

70,4 59,55

73,11

ZCç, С4

Х С4 1 C$

42,54

6,19

10,2 7,50 с

Сэ

l,15

25 280

Составитель Н, Королева

Техред H. Бабурка Корректор М. Коста

Редактор М. Ликович

Заказ 8996/28 Тираж 545 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Ь осква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

1. Способ получения сжиженного нефтяного газа путем гидрокрекинга бензиновых фракций

25 при повышенных температуре и давлении в при. сутствии катализатора на основе цеолита типа

У, содержащего металл ЧИ! группы, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения содержания изопарафиновых углеводородов в целевом продукте, процесс проводят в присут30 ствии цеолита НУ с соотношением окись кремния/окись алюминия, равным 4,15 — 5,00, содержащего диспергированный íà его поверхности никель в вице атомов или частиц с размером не более 15 А в количестве 1,0 — 10,0 вес.%. 35

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что процесс проводят при температуре

280 — 320 С, давлении 15 — 40 кгс/см, объемной скорости подачи сырья 1 — 5 ч, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США N 3385782, кл. 208 — 111, опублик. 1968.

2. Патент США N 3847796, кл. 208 — 111, опублик. 1974.

3. Заявка Франции У 2145546, kn. С 10 G 13/00, опублик. 1973.

4. Патент СССР У 491237, кл. С 10 G 13/00, опублик. 1974.

5. Патент США No 3579434, кл, 208 — 111, опублик. 1971 (прототип).