[go: up one dir, main page]

RU2019290C1 - Microspherical zeolite-containing catalyst for conversion of aliphatic hydrocarbons c1- c4 - Google Patents

Microspherical zeolite-containing catalyst for conversion of aliphatic hydrocarbons c1- c4 Download PDF

Info

Publication number
RU2019290C1
RU2019290C1 SU5035249A RU2019290C1 RU 2019290 C1 RU2019290 C1 RU 2019290C1 SU 5035249 A SU5035249 A SU 5035249A RU 2019290 C1 RU2019290 C1 RU 2019290C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalyst
zeolite
oxide
zirconium
added
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
К.З. Бочавер
А.М. Окружнов
Н.М. Григоренко
Н.Н. Ростанин
Е.Д. Ростанина
Original Assignee
Товарищество с ограниченной ответственностью Фирма "Томирис"
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 Товарищество с ограниченной ответственностью Фирма "Томирис" filed Critical Товарищество с ограниченной ответственностью Фирма "Томирис"
Priority to SU5035249 priority Critical patent/RU2019290C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2019290C1 publication Critical patent/RU2019290C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Catalysts (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

FIELD: chemical technology. SUBSTANCE: catalyst has, wt.-%: high-siliceous zeolite of pentasil type in hydrogen form at ratio Si/Al = 12-30 25-35; binder - zirconium oxide (ZrO2) 5-10; promoter - zinc oxide (ZnO) 1-2; zirconium phosphate (Zr3(PO4)4) 25-30, and aluminium oxide (Al2O3) - the rest. Content of zirconium compounds in catalyst does not exceed 35 wt. -% . Condensate and aqueous "tablet" of aluminium hydroxide are loaded in apparatus with a mixer and heating, stirred and aqueous solutions of zirconyl nitrate and zinc nitrate are added, stirred for 1 h, and zeolite ЦВМ-III in ammonium form is added. After stirring aqueous solution of ortho-phosphoric acid is added gradually, and temperature is increased up to 90-60 C, and suspension is kept for 3 h following by spraying drying at 190-220 C. Granules are roasted in the muffle furnace at 550 C for 5 h. EFFECT: enhanced properties of catalyst prepared. 4 tbl

Description

Изобретение относится к составам микросферического цеолитсодержащего катализатора для превращения алифатических углеводородов С210, содержащихся в низкооктановых газоконденсатных или прямогонных бензинах и широких фракциях легких углеводородов в высокооктановый компонент бензина или концентрат ароматических углеводородов.The invention relates to compositions of a microspherical zeolite-containing catalyst for converting C 2 -C 10 aliphatic hydrocarbons contained in low-octane gas condensate or straight-run gasolines and broad light hydrocarbon fractions into a high-octane gasoline component or aromatic hydrocarbon concentrate.

В реакциях ароматизации олефинов С24 и парафинов С210 высокую активность проявляют цеолиты группы пентасилов - ZSM - 5, ZSM - 11, ЦВМ, ЦВН и другие. Цеолит обычно используют в водородной форме (содержание Na2O менее 0,1 мас.%) [1, 2] и в качестве связующего - оксид алюминия γ - Al2O3. Содержание цеолита в катализаторе варьируется в широких пределах - от 1 до 99 мас.%. Кроме того, катализатор может содержать промоторы, способствующие увеличению выхода аренов - один или несколько металлов II, III или VIII групп Периодической системы - обычно Zn, Cd, Ga, Pt или Pd в количестве 0,1-10 мас.%, предпочтительно 0,1-2%.In aromatization reactions of C 2 -C 4 olefins and C 2 -C 10 paraffins, zeolites of the pentasil group — ZSM-5, ZSM-11, CVM, CVN, and others, are highly active. Zeolite is usually used in hydrogen form (Na 2 O content less than 0.1 wt.%) [1, 2] and γ - Al 2 O 3 alumina as a binder. The zeolite content in the catalyst varies widely - from 1 to 99 wt.%. In addition, the catalyst may contain promoters that increase the yield of arenes - one or more metals of groups II, III or VIII of the Periodic system - usually Zn, Cd, Ga, Pt or Pd in an amount of 0.1-10 wt.%, Preferably 0, 1-2%.

Известен [3] катализатор дегидроциклодимеризации алифатических углеводородов С25, включающий 40-60 мас. % фосфорсодержащего оксида алюминия (P/Al = 0,01-1). 0,1-5 мас. % галлия и кристаллический алюмосиликат с SiO2/Al2O3 ≥ 1 2 (цеолит ZSM - 5). Катализатор готовят следующим образом. В смесь свежеприготовленного гидрозоля Al2O3 и цеолита вводят смесь гелиообразующего агента-гексаметилентетрамина и источника Р (обычно фосфорная кислота или ее соли) и получают гомогенную массу, которую диспергируют в масле. Частицы катализатора, выдержанные в условиях образования гидрогеля, промывают водой, сушат, прокаливают при 482,2оС. Соединения Ga наносят на катализатор пропиткой или смешивают с цеолитом и гидрозолем Al2O3. Введение в катализатор дегидроциклодимеризации фосфорсодержащего оксида алюминия обеспечивает его повышенную устойчивость к образованию кокса.Known [3] a catalyst for the dehydrocyclodimerization of aliphatic hydrocarbons With 2 -C 5 including 40-60 wt. % phosphorus-containing alumina (P / Al = 0.01-1). 0.1-5 wt. % gallium and crystalline aluminosilicate with SiO 2 / Al 2 O 3 ≥ 1 2 (zeolite ZSM - 5). The catalyst is prepared as follows. A mixture of a gel-forming agent, hexamethylenetetramine and a source of P (usually phosphoric acid or its salts), is introduced into a mixture of freshly prepared hydrosol Al 2 O 3 and zeolite and a homogeneous mass is obtained which is dispersed in oil. The catalyst particles are designed in the conditions of formation of a hydrogel is washed with water, dried and calcined at 482.2 ° C. Compounds Ga deposited on the catalyst is impregnated or mixed with the zeolite hydrosol and Al 2 O 3. The introduction of a phosphorus-containing alumina into the dehydrocyclodimerization catalyst provides its increased resistance to coke formation.

Известно введение солей циркония в бифункциональный катализатор. Катализатор изомеризации н-парафинов по патенту [4] содержит 49,9-97 мас.% цеолита (морденит или фожазит), 49,9 - 1 мас.% металлического оксида (Al2O3, связующее), 0,1-1% масс. Pt или Pd и 0,1-1 мас.% Zn (но не менее, чем благородного металла). Цеолит пропитывают раствором соли Zn до его смешения со связующим, соединения Pt (Pd) наносят пропиткой на прокаленный катализатор. Использование биметаллической пары Zn и Pt или Zn и Pd повышают активность и селективность катализатора изомеризации н-парафинов.The introduction of zirconium salts into a bifunctional catalyst is known. The n-paraffin isomerization catalyst according to the patent [4] contains 49.9-97 wt.% Zeolite (mordenite or faujasite), 49.9 - 1 wt.% Metal oxide (Al 2 O 3 , binder), 0.1-1 % of the mass. Pt or Pd and 0.1-1 wt.% Zn (but not less than a noble metal). The zeolite is impregnated with a solution of Zn salt until it is mixed with a binder, and Pt (Pd) compounds are impregnated on a calcined catalyst. The use of a bimetallic pair of Zn and Pt or Zn and Pd increases the activity and selectivity of the n-paraffin isomerization catalyst.

Известно, что соли Zr обладают слабыми кислотными свойствами и могут быть использованы в качестве катализаторов. Запатентован катализатор превращения метанола или диметилового эфира в олефины С26 [5], содержащий 1-60 мас.% (предпочтительно 5-20%) частично гидратированного сульфата циркония Zr(SO4)2 на γ -Al2O3, SiO2 или ZrO2.It is known that Zr salts have weak acidic properties and can be used as catalysts. A catalyst has been patented for the conversion of methanol or dimethyl ether to C 2 -C 6 olefins [5], containing 1-60 wt.% (Preferably 5-20%) of partially hydrated zirconium sulfate Zr (SO 4 ) 2 on γ -Al 2 O 3 , SiO 2 or ZrO 2 .

В патенте [6] предлагается наиболее близкий к предполагаемому изобретению состав бифункционального катализатора. Катализатор содержит 1-20 мас. % (предпочтительно 1-5%) ZrO2, цеолит со средним размером пор (ZSM - 5, ZSM - 23, β) и связующее (Al2O3, SiO2 или алюмосиликат) в любой пропорции, а также благородный металл). Введение в катализатор компонентов, содержащих комплексный катион циркония (гидроксихлорид Zr или Al3Zr(OH)9Cl4) улучшает гидротермальную стабильность катализатора и дисперсность благородного металла. Соединение, содержащее комплексный катион Zr, смешивают с цеолитом или со связующим на любой стадии приготовления катализатора. Предполагается, что при прокаливании гранул катализатора комплексы Zr превращаются в ZrO2. Приводится пример получения катализатора следующего состава (мас.%): цеолит ZSM - 5-65, Al2O3 - 32,5; ZrO2 - 2,5; Pd - 0,39. Цеолит перемешивают с Pd(NH3)4Cl2, растворенным в воде, содержащей продукты реакции эквимолярных количеств глицина и Al3Zr(OH)9Cl4, добавляют Al2O3 и массу экструдируют. Насыпной вес прокаленного катализатора 0,63 г/см3, плотность 2,65 г/см3.The patent [6] proposes the composition of the bifunctional catalyst closest to the proposed invention. The catalyst contains 1-20 wt. % (preferably 1-5%) ZrO 2 , zeolite with an average pore size (ZSM - 5, ZSM - 23, β) and a binder (Al 2 O 3 , SiO 2 or aluminosilicate) in any proportion, as well as a noble metal). The introduction of components containing a complex zirconium cation (Zr hydroxychloride or Al 3 Zr (OH) 9 Cl 4 ) into the catalyst improves the hydrothermal stability of the catalyst and the fineness of the noble metal. The compound containing the complex Zr cation is mixed with a zeolite or with a binder at any stage in the preparation of the catalyst. It is assumed that upon calcination of the catalyst granules, Zr complexes are converted to ZrO 2 . An example of the preparation of a catalyst of the following composition (wt.%) Is given: ZSM zeolite - 5-65, Al 2 O 3 - 32.5; ZrO 2 - 2.5; Pd 0.39. The zeolite is mixed with Pd (NH 3 ) 4 Cl 2 dissolved in water containing the reaction products of equimolar amounts of glycine and Al 3 Zr (OH) 9 Cl 4 , Al 2 O 3 is added and the mass is extruded. The bulk density of the calcined catalyst is 0.63 g / cm 3 , the density is 2.65 g / cm 3 .

Микросферический катализатор, используемый в флюид-процессе, должен иметь насыпной вес 0,80-0,85 г/см3, позволяющий избежать неконтролируемый унос катализатора с продуктами реакции при приемлемых для практических целей линейных скоростях подачи сырья в реактор 0,15-0,25 м/с. Кроме того, катализатор должен обладать высокой устойчивостью к истиранию. Эти качества обеспечиваются составом катализатора и технологией его приготовления. При этом катализатор должен содержать максимальное количество активного компонента - цеолита, компоненты с высоким удельным весом и в достаточном количестве пластичный компонент.The microspherical catalyst used in the fluid process should have a bulk density of 0.80-0.85 g / cm 3 , avoiding uncontrolled entrainment of the catalyst with reaction products at linear practical feed rates of 0.15-0, 25 m / s In addition, the catalyst must have high abrasion resistance. These qualities are provided by the composition of the catalyst and the technology of its preparation. In this case, the catalyst should contain the maximum amount of the active component - zeolite, components with a high specific gravity and a sufficient amount of plastic component.

Увеличение содержания в катализаторе ZrO2 до 20 мас.%, допускаемое в [6] , является недостаточным для получения катализатора с необходимым насыпным весом, и приводит к уменьшению удельной поверхности катализатора и удельного объема пор.An increase in the content of ZrO 2 in the catalyst to 20 wt.% Allowed in [6] is insufficient to obtain a catalyst with the necessary bulk density, and leads to a decrease in the specific surface area of the catalyst and the specific pore volume.

В соответствии с изобретением микросферический катализатор для превращения алифатических углеводородов С210 в высокооктановый компонент бензина, обогащенный ароматическими углеводородами, содержит цеолит группы пентасилов с Si/Al= = 12-30 в водородной форме, оксид алюминия и оксид циркония в качестве связующего, оксид цинка в качестве промотора и фосфат циркония при следующем соотношении компонентов, мас.%: Цеолит 25-35 ZrO2 5-10 Zr(PO4)4 25-30 ZnO 1-2 Al2O3 Остальное
Содержание соединений циркония в катализаторе не превышает 35 мас.%.
In accordance with the invention, the microspherical catalyst for converting C 2 -C 10 aliphatic hydrocarbons into a high-octane gasoline component enriched in aromatic hydrocarbons contains a pentasil group zeolite with Si / Al = 12-30 in hydrogen form, alumina and zirconia as a binder, zinc oxide as a promoter and zirconium phosphate in the following ratio of components, wt.%: Zeolite 25-35 ZrO 2 5-10 Zr (PO 4 ) 4 25-30 ZnO 1-2 Al 2 O 3 The rest
The content of zirconium compounds in the catalyst does not exceed 35 wt.%.

Предлагаемый состав катализатора отличается от известного введением нового компонента - фосфата циркония в количестве 25-30 мас.%, образующегося на стадии прокаливания катализатора из азотнокислого цирконила ZrO(NO3) ˙ 2H2O и фосфорной кислоты Н3PO4. Таким образом, заявленное решение соответствует критерию "новизна".The proposed composition of the catalyst differs from the known introduction of a new component - zirconium phosphate in an amount of 25-30 wt.%, Formed at the stage of calcination of the catalyst from zirconyl nitrate ZrO (NO 3 ) ˙ 2H 2 O and phosphoric acid H 3 PO 4 . Thus, the claimed solution meets the criterion of "novelty."

Известные цеолитсодержащие катализаторы включают фосфорсодержащий оксид алюминия [3] или диоксид циркония [6]. Однако их применение в этих случаях в сочетании с другими компонентами не обеспечивают композиции такие свойства, которые они проявляют при совместном использовании в заявляемом решении, а именно увеличение активности катализатора, обладающего требуемым для практических целей насыпным весом 0,80-0,85 г/см3.Known zeolite-containing catalysts include phosphorus-containing alumina [3] or zirconia [6]. However, their use in these cases in combination with other components does not provide the composition with the properties that they exhibit when used together in the claimed solution, namely, an increase in the activity of the catalyst having a bulk density of 0.80-0.85 g / cm required for practical purposes 3 .

Наблюдаемый технический результат объясняется тем, что в условиях приготовления катализатора фосфорная кислота взаимодействует с азотнокислым цирконилом с образованием фосфатов циркония условного состава Zr3(PO4)4, которые обладают каталитической активностью в реакциях кислотно-основного типа и участвуют в превращении алифатических углеводородов С210. Поэтому при близких физических характеристиках цеолитный катализатор, содержащий в своем составе оксид циркония и фосфат циркония более активен, чем катализатор, содержащий только оксид циркония. Проявляется это в более высокой степени превращения сырья и высоком выходе ароматических углеводородов и может быть использовано для снижения температуры процесса или уменьшения содержания цеолита в катализаторе. Таким образом, катализатор предлагаемого состава обладает новыми свойствами и соответствует критерию "изобретательский уровень".The observed technical result is explained by the fact that under the conditions of preparation of the catalyst, phosphoric acid interacts with zirconyl nitrate to form zirconium phosphates of the conditional composition Zr 3 (PO 4 ) 4 , which have catalytic activity in acid-base reactions and are involved in the conversion of aliphatic hydrocarbons C 2 - C 10 . Therefore, with close physical characteristics, a zeolite catalyst containing zirconium oxide and zirconium phosphate is more active than a catalyst containing only zirconium oxide. This is manifested in a higher degree of conversion of raw materials and a high yield of aromatic hydrocarbons and can be used to lower the process temperature or to reduce the zeolite content in the catalyst. Thus, the catalyst of the proposed composition has new properties and meets the criterion of "inventive step".

Катализатор готовят следующим образом. В стальном аппарате с мешалкой и обогревом получают водную суспензию катализаторной массы заданного состава. Для этого в аппарат загружают расчетное количество конденсата и водной лепешки гидроксида алюминия и после перемешивания - водный раствор азотнокислого цирконила ZrO(NO3)2 ˙ 2H2O и водный раствор азотнокислого цинка Zn(NO3)2 ˙ 6H2O. Полученную суспензию перемешивают в течение 1 часа. Затем в мешалку добавляют расчетное количество цеолита ЦВМ-III в аммонийной форме (степень кристалличности относительная, по рентгену, 100%. Si/Al = 15,7. - статическая емкость по парам воды 0,08 см3/г, по парам гептана 0,24 см3/г). После 30-минутного перемешивания полученной суспензии в нее постепенно добавляют расчетное количество водного раствора орто-фосфорной кислоты H3PO4. Температуру в аппарате повышают до 50-60оС и суспензию выдерживают при этой температуре и постоянном перемешивании в течение 3 ч. После этого суспензию сливают и направляют на распыление на лабораторную сушилку РЛС-10 при скорости вращения распылительного ушка 7500-8500 об/мин при 190-220оС. Полученные микросферические гранулы прокаливают в муфельной печи при 550оС в течение 5 ч. Прокаленные гранулы рассеивают на ситах и отделяют фракцию 20-150 мкм, причем на фракцию 20-50 мкм приходится 70 мас.%.The catalyst is prepared as follows. In a steel apparatus with a stirrer and heating, an aqueous suspension of the catalyst mass of a given composition is obtained. To do this, the calculated amount of condensate and a water cake of aluminum hydroxide is loaded into the apparatus and, after mixing, an aqueous solution of zirconyl nitrate ZrO (NO 3 ) 2 ˙ 2H 2 O and an aqueous solution of zinc nitrate Zn (NO 3 ) 2 ˙ 6H 2 O. The resulting suspension is mixed within 1 hour. Then, the calculated amount of CVM-III zeolite in ammonium form is added to the mixer (relative crystallinity, x-ray, 100%. Si / Al = 15.7. - static capacity for water vapor 0.08 cm 3 / g, for heptane vapors 0 24 cm 3 / g). After 30 minutes of stirring the resulting suspension, a calculated amount of an aqueous solution of orthophosphoric acid H 3 PO 4 is gradually added to it. The temperature in the apparatus was raised to 50-60 ° C and the suspension is kept at this temperature and constant stirring for 3 hours. The suspension was drained and sent to the laboratory spray dryer on RLS-10 at a rotational speed of the spray abalone 7500-8500 rev / min at 190-220 ° C. The resulting microspheres calcined pellets in a muffle furnace at 550 ° C for 5 h. The calcined pellets to scatter the sieves and separating the fraction 20-150 microns with a fraction of 20-50 mm for 70 wt.%.

Ниже приводятся примеры приготовления катализаторов по предполагаемому изобретению и для сравнения и результаты их испытаний в реакциях превращения углеводородного сырья С210, содержащего алифатические углеводороды - низкооктанового газоконденсатного бензина и фракций легких углеводородов в высокооктановый компонент бензина.The following are examples of the preparation of the catalysts of the proposed invention and for comparison, the results of their tests in the reactions of conversion of hydrocarbon raw materials C 2 -C 10 containing aliphatic hydrocarbons - low-octane gas condensate gasoline and light hydrocarbon fractions into a high-octane gasoline component.

П р и м е р 1. Для приготовления однородной водной суспензии катализаторной массы заданного состава в смеситель загружают 20 л конденсата и 1400 г водной лепешки гидроксида алюминия (ППП = =80 мас.%) и получают однородную суспензию. Затем в аппарат загружают раствор 523,7 г азотнокислого цирконила ZrO(NO3)2 x x2H2O в 2 л конденсата и раствор 74,2 г азотнокислого цинка Zn(NO3)2 ˙ 6H2O в 1 л конденсата. После перемешивания в течение 1 ч в смеситель добавляют 412 г цеолита NH4ЦВМ-III (ППП - 15 мас.%) и после 30-минутного перемешивания - раствор 150,1 г Н3PO4 в 5 л конденсата. Полученную массу перемешивают до однородного состояния в течение 3 ч при 50-60оС, сливают и направляют на распыление.EXAMPLE 1. To prepare a homogeneous aqueous suspension of the catalyst mass of a given composition, 20 l of condensate and 1400 g of an aqueous pellet of aluminum hydroxide (SPP = 80 wt.%) Are loaded into the mixer and a homogeneous suspension is obtained. Then a solution of 523.7 g of zirconyl nitrate ZrO (NO 3 ) 2 x x2H 2 O in 2 l of condensate is loaded into the apparatus and a solution of 74.2 g of zinc nitrate Zn (NO 3 ) 2 ˙ 6H 2 O in 1 l of condensate. After stirring for 1 h, 412 g of zeolite NH 4 CVM-III (PPP - 15 wt%) are added to the mixer and after 30 minutes of stirring, a solution of 150.1 g of H 3 PO 4 in 5 l of condensate is added. The resulting mixture was stirred until homogeneous for 3 hours at 50-60 ° C, drained and directed to spray.

Полученные микросферические гранулы прокаливали в муфельной печи при 550оС в течение 5 ч. Катализатор имеет следующий состав, мас.%: Цеолит ЦВМ-III 35 ZrO2 10 Zr(PO4)2 25 ZnO 2 Al2O3 28
Катализаторы по примерам 2-6 готовили аналогично катализатору по примеру 1. Количества смешиваемых компонентов и состав прокаленных при 550оС катализаторов приведены в табл. 1. Состав катализаторной массы не учитывает водный конденсат, расход которого для приготовления катализаторов по примерам 1-6 следующий: получение водной суспензии гидроксида алюминия - 20 л; получение растворов азотнокислого цирконила - 2 л, азотнокислого цинка - 1 л, фосфорной кислоты - 5 л.
The obtained microspherical granules were calcined in a muffle furnace at 550 about C for 5 hours. The catalyst has the following composition, wt.%: Zeolite CVM-III 35 ZrO 2 10 Zr (PO 4 ) 2 25 ZnO 2 Al 2 O 3 28
The catalysts of Examples 2-6 were prepared analogously to the catalyst of Example 1. The amounts of the blend components and composition calcined at 550 ° C the catalysts are shown in Table. 1. The composition of the catalyst mass does not take into account water condensate, the flow rate of which for the preparation of the catalysts according to examples 1-6 is as follows: obtaining an aqueous suspension of aluminum hydroxide - 20 l; obtaining solutions of zirconyl nitrate - 2 l, zinc nitrate - 1 l, phosphoric acid - 5 l.

Удельный вес катализаторов, приготовленных по примерам 1-6 0,80-0,85 г/см3.The specific gravity of the catalysts prepared according to examples 1-6 0.80-0.85 g / cm 3 .

Образцы микросферических катализаторов испытывали на пилотной установке. Samples of microspherical catalysts were tested in a pilot plant.

Сырье проходит через нагревательную печь и нагретое до 250оС поступает под распределительную решетку реактора, где происходит превращение сырья в продукт, обогащенный аренами. Процесс осуществляют в турбулентном псевдоожиженном слое частично отработанного катализатора при давлении 0,3-0,4 МПа, температуре 360-530оС, объемной скорости подачи сырья 500 ч-1 и кратности циркуляции катализатора 3-6 мас. ч. на 1 ч. сырья. Заданную температуру поддерживают регулированием кратности циркуляции катализатора автоматически.The raw material passes through a heating furnace and heated to 250 ° C is supplied under distribution grid of the reactor, where the conversion of raw materials into a product enriched arenas. The process is carried out in a turbulent fluidized bed partially spent catalyst at a pressure of 0.3-0.4 MPa, temperature 360-530 ° C, the volumetric hourly space velocity of 500 h -1 and catalyst circulation multiplicity 3-6 wt. hours for 1 hour of raw materials. The set temperature is maintained by adjusting the catalyst circulation ratio automatically.

Реактор оборудован независимыми зонами электрообогрева. Контроль температур по высоте реактора осуществляют с помощью хромель-алюмелевых термопар, показания которых регистрируют многоточечным потенциометром КСП-4. The reactor is equipped with independent electric heating zones. Temperature control over the height of the reactor is carried out using chromel-alumel thermocouples, the readings of which are recorded with a multi-point potentiometer KSP-4.

В реактор загружают 1 л катализатора. Перед началом испытаний катализатор разогревают в токе азота до 250-560оС в зависимости от вида сырья. В случае превращения олефинсодержащего газа выделенное тепло частично снимается водяным холодильником.1 l of catalyst is charged into the reactor. Before starting the test the catalyst is heated in nitrogen flow to 250-560 ° C depending on the kind of raw material. In the case of the conversion of olefin-containing gas, the generated heat is partially removed by a water cooler.

Турбулентность псевдоожиженного слоя катализатора достигается поддержанием линейной скорости паров сырья 0,15-0,25 м/с (в расчете на сечение реактора). The turbulence of the fluidized bed of the catalyst is achieved by maintaining a linear vapor velocity of the feed 0.15-0.25 m / s (calculated on the cross section of the reactor).

Продукты реакции поднимаются в верх реактора, отделяются от частиц катализатора в циклоне и в фильтре и поступают в сепаратор, где разделяются на жидкую фазу - нестабильный конденсат и газ. Конденсат после стабилизации и газообразные продукты анализируют. The reaction products rise to the top of the reactor, are separated from the catalyst particles in the cyclone and in the filter and enter the separator, where they are separated into the liquid phase - unstable condensate and gas. The condensate after stabilization and gaseous products are analyzed.

Для поддержания постоянной активности катализатора часть его через трубопровод выводят в регенератор. Регенерацию осуществляют воздухом (объемная скорость подачи 600 ч-1) при 600оС.To maintain constant activity of the catalyst, part of it through the pipeline is discharged into the regenerator. Regeneration is carried out by air (volumetric feed rate of 600 h -1 ) at 600 about C.

Продолжительность пребывания катализатора в реакторе 1 ч, продолжительность регенерации - 0,25 ч. The residence time of the catalyst in the reactor is 1 hour, the regeneration time is 0.25 hours.

В качестве сырья были использованы газоконденсатный бензин (фракция 49-142оС, плотность 0,702 г/см3) с октановым числом по моторному методу 59,8 и широкая фракция легких углеводородов (ШФЛУ) нижневартовского конденсата, а также олефиносодержащий газ, близкий по составу к жирному газу каталитического крекинга. Состав сырья приведен в табл. 2.As raw materials, gas condensate gasoline (fraction 49-142 о С, density 0.702 g / cm 3 ) with an octane number according to the motor method of 59.8 and a wide fraction of light hydrocarbons (NGL) of the Nizhnevartovsk condensate, as well as olefin-containing gas, similar in composition, were used. catalytic cracking fatty gas. The composition of the raw materials is given in table. 2.

Приведенные в табл. 3 результаты испытаний катализаторов свидетельствуют, что образцы, содержащие 25-30 мас.% Zr3(PO4)4, более активны в превращении углеводородного сырья в высокооктановый компонент бензина. При превращении олефиносодержащего газа увеличивается конверсия олефинов и выход жидкого продукта. Близкая активность достигается на катализаторе сравнения при повышении температуры на 15оС и на катализаторе по примеру 4, содержащему на 10 мас.% меньше цеолита, чем катализатор сравнения. При превращении широкой фракции легких углеводородов катализаторы, приготовленные в соответствии с предполагаемым изобретением, отличаются более высоким выходом жидких продуктов и более высоким содержанием в них ароматических углеводородов. Жидкие продукты, полученные из газоконденсатного бензина на катализаторах по примерам 1-5, обогащены ароматическими углеводородами и имеют более высокую детонационную стойкость.Given in the table. 3, the test results of the catalysts indicate that samples containing 25-30 wt.% Zr 3 (PO 4 ) 4 are more active in converting the hydrocarbon feed to a high-octane gasoline component. During the conversion of olefin-containing gas, the conversion of olefins and the yield of a liquid product increase. A similar comparison of the activity is attained at the catalyst when the temperature rises to 15 ° C and the catalyst of Example 4 comprising 10 wt.% Of the zeolite is less than the comparison catalyst. When converting a wide fraction of light hydrocarbons, the catalysts prepared in accordance with the proposed invention have a higher yield of liquid products and a higher content of aromatic hydrocarbons in them. Liquid products obtained from gas condensate gasoline on the catalysts of examples 1-5 are enriched in aromatic hydrocarbons and have a higher knock resistance.

В табл. 4 приведены некоторые характеристики жидких продуктов, полученных при превращении различных видов сырья на катализаторе, приготовленном по примеру 3, в соответствии с предполагаемым изобретением. In the table. 4 shows some characteristics of liquid products obtained by converting various types of raw materials on the catalyst prepared according to example 3, in accordance with the alleged invention.

Claims (1)

МИКРОСФЕРИЧЕСКИЙ ЦЕОЛИТСОДЕРЖАЩИЙ КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ПРЕВРАЩЕНИЯ АЛИФАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ C2-C10 в высокооктановый компонент бензина, включающий высококремнеземный цеолит типа пентасил в водородной форме с отношением Si/Al = 12-30, оксид алюминия, связующее - оксид циркония, промотор - оксид цинка, отличающийся тем, что он дополнительно содержит фосфат циркония при следующем содержании компонентов, мас.%:
Высококремнеземный цеолит 25 - 35
Оксид циркония 5 - 10
Фосфат циркония 25 - 30
Оксид цинка 1 - 2
Оксид алюминия Остальное
при этом содержание соединений циркония в катализаторе не превышает 35 мас.%.
MICROSPHERIC ZEOLITE-CONTAINING CATALYST FOR THE TRANSFORMATION OF C 2 -C 10 ALIPHATIC HYDROCARBONS into a high-octane gasoline component, including high-silica zeolite of the pentasil type in the hydrogen form, with a Si / Al ratio of 12.5 oxide oxide aluminum oxide that it additionally contains zirconium phosphate in the following components, wt.%:
High Silica Zeolite 25 - 35
Zirconia 5-10
Zirconium Phosphate 25 - 30
Zinc oxide 1 - 2
Alumina Else
while the content of zirconium compounds in the catalyst does not exceed 35 wt.%.
SU5035249 1992-03-31 1992-03-31 Microspherical zeolite-containing catalyst for conversion of aliphatic hydrocarbons c1- c4 RU2019290C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5035249 RU2019290C1 (en) 1992-03-31 1992-03-31 Microspherical zeolite-containing catalyst for conversion of aliphatic hydrocarbons c1- c4

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5035249 RU2019290C1 (en) 1992-03-31 1992-03-31 Microspherical zeolite-containing catalyst for conversion of aliphatic hydrocarbons c1- c4

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2019290C1 true RU2019290C1 (en) 1994-09-15

Family

ID=21600791

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5035249 RU2019290C1 (en) 1992-03-31 1992-03-31 Microspherical zeolite-containing catalyst for conversion of aliphatic hydrocarbons c1- c4

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2019290C1 (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2129989C1 (en) * 1997-12-09 1999-05-10 Институт катализа им.Г.К.Борескова СО РАН Zirconium dioxide-based material and method of preparation thereof
RU2148431C1 (en) * 1998-06-29 2000-05-10 Каратун Ольга Николаевна Catalyst for conversion of aliphatic c2-c12-hydrocarbons and method for conversion of aliphatic c2-c12-hydrocarbons into high-octane gasoline or aromatic hydrocarbons
RU2171827C1 (en) * 2000-11-23 2001-08-10 Открытое Акционерное Общество "Научно-Производственное Предприятие Нефтехим" Method for isomerization of light paraffin hydrocarbons c4-c6
RU2176233C1 (en) * 2000-06-08 2001-11-27 Открытое Акционерное Общество "Научно-Производственное Предприятие Нефтехим" Method of isomerizing light paraffin c4-c6. hydrocarbons
RU2183503C2 (en) * 2000-09-21 2002-06-20 Фалькевич Генрих Семенович Catalyst and method for cracking of heavy petroleum fractions
RU2199573C2 (en) * 1997-05-05 2003-02-27 Филлипс Петролеум Компани Method of converting hydrocarbons into olefins and aromatic hydrocarbons and method of preparing catalytic composition for implementation thereof
RU2314468C1 (en) * 2006-06-09 2008-01-10 Олег Савельевич Кочетов Zeolite drying and calcination plant
RU2323398C2 (en) * 2006-06-09 2008-04-27 Олег Савельевич Кочетов Device for drying and calcining catalyzers
RU2399414C2 (en) * 2005-10-07 2010-09-20 ЭсКей ЭНЕРДЖИ КО., ЛТД. Hydrothermally stable microporous molecular-sieve catalyst and preparation method thereof
RU2477656C1 (en) * 2012-02-07 2013-03-20 Общество с ограниченной ответственностью "Новые газовые технологии - синтез" Heterogeneous catalysts for producing benzene aromatic hydrocarbons from methanol and methanol processing method

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент США N 4072732, кл. 585/639, опублик. 1978. *
Патент США N 4417086, кл. 585/530, опублик. 1983. *
Патент США N 4417087, кл. 585/530, опублик. 1983. *
Патент США N 4636483, кл. 502/61, опублик. 1987. *
Патент США N 4830998, кл. 502/66, опублик. 1989. *
Патент США N 4837397, кл. 502/66, опублик. 1989. *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2199573C2 (en) * 1997-05-05 2003-02-27 Филлипс Петролеум Компани Method of converting hydrocarbons into olefins and aromatic hydrocarbons and method of preparing catalytic composition for implementation thereof
RU2129989C1 (en) * 1997-12-09 1999-05-10 Институт катализа им.Г.К.Борескова СО РАН Zirconium dioxide-based material and method of preparation thereof
RU2148431C1 (en) * 1998-06-29 2000-05-10 Каратун Ольга Николаевна Catalyst for conversion of aliphatic c2-c12-hydrocarbons and method for conversion of aliphatic c2-c12-hydrocarbons into high-octane gasoline or aromatic hydrocarbons
RU2176233C1 (en) * 2000-06-08 2001-11-27 Открытое Акционерное Общество "Научно-Производственное Предприятие Нефтехим" Method of isomerizing light paraffin c4-c6. hydrocarbons
RU2183503C2 (en) * 2000-09-21 2002-06-20 Фалькевич Генрих Семенович Catalyst and method for cracking of heavy petroleum fractions
RU2171827C1 (en) * 2000-11-23 2001-08-10 Открытое Акционерное Общество "Научно-Производственное Предприятие Нефтехим" Method for isomerization of light paraffin hydrocarbons c4-c6
RU2399414C2 (en) * 2005-10-07 2010-09-20 ЭсКей ЭНЕРДЖИ КО., ЛТД. Hydrothermally stable microporous molecular-sieve catalyst and preparation method thereof
RU2314468C1 (en) * 2006-06-09 2008-01-10 Олег Савельевич Кочетов Zeolite drying and calcination plant
RU2323398C2 (en) * 2006-06-09 2008-04-27 Олег Савельевич Кочетов Device for drying and calcining catalyzers
RU2477656C1 (en) * 2012-02-07 2013-03-20 Общество с ограниченной ответственностью "Новые газовые технологии - синтез" Heterogeneous catalysts for producing benzene aromatic hydrocarbons from methanol and methanol processing method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5286369A (en) Catalytic cracking utilizing a zeolite and aluminum phosphate-containing catalyst
US4137151A (en) Hydrocarbon conversion with cracking catalyst having co-combustion promoters lanthanum and iron
AU645167B2 (en) Activated zeolite beta catalyst and isomerization process therefor
EP0044631B1 (en) Hydrocarbon cracking process
US4522705A (en) Octane enhancement and total liquid product yield improvements in catalytic cracking using in-situ crystallized ZSM-5 clay aggregates
US5318696A (en) Catalytic conversion with improved catalyst catalytic cracking with a catalyst comprising a large-pore molecular sieve component and a ZSM-5 component
US5348643A (en) Catalytic conversion with improved catalyst
US3556988A (en) Method of preparing composite catalyst and hydrocarbon conversion therewith
US4332699A (en) Catalyst preparation
EP0258726B1 (en) Cracking catalysts having aromatic selectivity
EP0021787A1 (en) Octane improvements in catalytic cracking
US6139721A (en) Fluid bed catalytic cracking process characterized by a high selectivity to olefins
RU2019290C1 (en) Microspherical zeolite-containing catalyst for conversion of aliphatic hydrocarbons c1- c4
US3553104A (en) Catalyst matrix material,composite catalyst,and methods of preparing same
US20230294083A1 (en) Fluid catalytic cracking catalyst composition for enhanced butylenes yields with metal passivation functionality
EP0012569A1 (en) Preparation of naphtha by conversion of synthesis gas with a fluid catalyst which contains iron
RU2100075C1 (en) Zeolite-containing catalyst and method of converting $$$-hydrocarbons into high-antiknock gasoline component or aromatic hydrocarbon concentrate
RU2092240C1 (en) Catalyst for converting alifatic c2-c12-hydrocarbons into antiknock gasoline component enriched with aromatic hydrocarbons
RU2087191C1 (en) Catalyst for converting alifatic c2-c12-hydrocarbons and conversion of these hydrocarbons
US4734185A (en) Cracking process using zeolite and silicoaluminophosphate molecular sieve
JP4394992B2 (en) Catalyst composition for increasing gasoline octane number and / or lower olefin and fluid catalytic cracking process of hydrocarbons using the same
US3717587A (en) Catalyst and method of preparing the same
EP0823936B1 (en) Catalytic conversion with mcm-58
US4795853A (en) Isoparaffin synthesis over cadmium catalysts
CA1242983A (en) Zsm-5 catalytic cracking process using large size zsm-5 crystals