Способ переработки углеводородного сырья - SU448651A3
Код документа: SU448651A3
Описание
1
Изобретение относится к способам переработки углеводородного сырья путем каталитической конверсии.
Известен способ переработки углеводородного сырья путем конверсии при повышенной температуре и давлении в присутствии катализатора на основе окиси алюминия с добавкой металла платиновой группы или его окиси , или сульфида и фтора или хлора.
Однако известный способ позволяет получать недостаточное количество целевой бензиновой фракции с высоким октановым числом (до 95 ед.).
Цель изобретения - увеличение выхода бензиновой фракции и повышение ее октанового числа до 100 ед. Для этого по предлагаемому способу применяют катализатор на основе окиси алюминия с добавкой металла платиновой группы или его окись, или сульфида и фтора или хлора, а также добавку рения. Желательно использовать следующее соотношение компонентов катализатора, вес. %:
Металл платиновой группы или его окнсь, или
сульфид0,05-1,0
(в пересчете на
металл) Хлор или фтор0,1-1,5
Рений0,05-1,0
Окись алюминия Остальное до 100.
Катализатор с добавкой рения имеет лучШую активность, избирательность и стабильность , например, при изомеризации, гидроизомеризации , дегидрировании, гидрировании, алкилировании, деалкилировании, циклизации , дегидроциклизации, крекинге, гидрокрекинге , риформинге и т. п. того, например , в риформинг-процессе предложенный катализатор позволяет значительно улучшить стабильность процесса. Как уже указывалось, катализатор в соответствии с данным изобретением состоит из окиси алюминия, соединенной с компонентом группы платины, рением и галоидом.
Желательно, чтобы окись алюминия представляла собой простую адсорбционную подложку , имеющую площадь поверхности порядка 25-500 или выше .
Можно использовать кристаллические окиси алюминия, известные как f-, ц- и и- окись алюминия, причем наилучшие результаты
дает -окись алюминия. Окисноалюминиевая подложка может содержать также незначительное количество других известных огнеупорных неорганических окисей как, например двуокись кремния, двуокись циркония,
окись магния и т. п. Однако предпочтительно 3 применять по существу чистую у-окнсъ алюминия . Важным компонентом катализатора в соответствии с изобретением является галоид. Галоид может добавляться в окисноалюминие-5 вую подложку любьщ соответствующим способом или во время приготовления подложки , или до, или после добавления каталитически активных металлических компонентов. В качестве металлического компонентаЮ можно использовать металл группы платины, на-пример палладий, родий, рутений и другие. Металл из группы платины, например платина , может находиться в конечной каталитической смеси в виде соединения, например15 окиси, сульфида, или в виде элемента. Компонент из группы платины можно вводить в каталитическую смесь любым соответствующим способом. Выбранный способ приготовления катализатора включает в себя приме-20 нение водорастворимого соединения металла из группы платины для пропитки окисноалюминиевой подложки. После пропитки подложка высущивается и подвергается высокотемпературному обжигу или окислению.25 Очень важным компонентом катализатора в соответствии с настоящим изобретением является рений. Этот компонент может при-сутствовать как элемент - металл, как хими-30 ческое соединение, например окись, сульфид, Рений может включаться в каталитическую смесь любым соответствующим способом и на любой стадии приготовления катализатора. Как правило, рекомендуется вводить рений35 на последней стадии приготовления катализатора для того, чтобы дорогостоящий металл не вымывался при промывке и очистке. ОсобеННО хорошая каталитическая смесь получается тогда, когда .весовое отношение рения40 к компоненту из группы платины (на основе элементарного химического состава) находится в пределах 0,05-0,75:1. По предлагаемому способу углеводородное сырье и водород контактируют с описанным45 катализатором в зоне конверсии углеводородного сырья. Такое контактирование может достигаться посредством применения катализатора в системе с неподвижным слоем, в системе с подвижным слоем, в системе псевдоожиженным слоем или в системе оериодической переработки. Однако ввиду опасности потерь ценного катализатора от истирания, а также ввиду известных рабочих преимуществ рекомендуется применять систе-55 му с неподвижным слоем. В этой системе газ, богатый водродом, и сырье предварительно нагреваются посредством любых подходящих нагревательных средств до требуе-. ;мой температуры реакции, а затем подают в60 зону конверсии, содержащую неподвижный слой катализатора описанного типа. Зона конверсии может иметь один или несколько отдельных -реакторов с соответствующими средствами между ними для поддержания на65 4 входе в каждый реактор требуемой для конверсии температуры. Реагирующие вещества могут контактировать со слоем катализатора в верхием, нижнем или радиальном потоке. Предпочтение отдают радиальному потоку. Кроме того, реагирующие вещества при контакте с катализатором могут находиться в жидкой фазе, смешанной фазе жидкость-пар или паровой фазе , причем наилучшие результаты достигаются в паровой фазе. Когда катализатор в соответствии с данным изобретением применяется в процессе риформинга, система состоит из зоны риформинга, содержащей неподвижный слой катализатора описанного типа. Эта зона риформинга может иметь один или несколько отдельных реакторов с соответствующими нагревательными средствами, установленными между ними для компенсации эндотермического характера реакций, которые происходят в каждом слое катализатора, Желательно использовать сырье, состоящее из нафтенов и парафинов, хотя в некоторых случаях могут также присутствовать углеводороды ароматического ряда и .(или) олефины . Загружаемое сырье предпочтительно включает в себя бензины прямой гонки, газовые бензины, синтетические. бензины и тому подобные. Однако часто хорошие результаты достигаются при загрузке термически или каталитически крекированных бензинов или высококипящих фракций бензинов, называемых тяжелыми лигроинами. Хорошие результаты дает также смесь бензинов прямой гонки и крекинг-бензинов. В других процессах конверсии углеводородов используют сырье, обычно применяемое для каждого отдельного процесса , например, в процессе изомеризации загружаемый материал может представлять собой парафиновое сырье, богатое н-парафинами С4-Се или сырье, богатое н-бутаном, к-гексаном и т. д. В процессах крекинга углеводородов загружаемый материал может представлять собой газойль, например тяжелый газойль прямой гонки, тяжелое масло каталитического крекинга и т. п. В риформинг-процессе каталитическую смесь применяют в безводной среде. Важно, чтобы количество воды, вводимой в зону риформинга с сырьем или образующейся в ходе процесса, не превышало 50 ррт. В процессе риформинга вытекающий поток выходит из зоны риформинга и проходит через конденсационные средства в сепарацнонную зону, в которой обычно поддерживается температура - 10°С (50°Ф). В этой зоне газ, богатый водородом, отделяется от высокооктанового жидкого продукта, обычно называемого продуктом риформинга. Желательно , чтобы по меньшей мере часть газа, богатого водородом, проходила через адсорбционную зону, содержащую адсорбент, выбранный для воды. Полученный поток фактически безводного водорода рециркулирует посредством соответствующих компрессорных средств обратно в зону реформинга. Жидкая фаза из разделительной зоны обычно обрабатывается в ректификационной колонне для регулирования концентрации бутана и, следовательно , контроля испаряемости полученного продукта риформинга. Условия, применяемые в различных операциях конверсии углеводородов в 1соответствии с предлагаемым изобретением такие, которые обычно применяются для данной реакции или комбинации реакций. Например, условия изомеризации алкилированных ароматических углеводополов следующие: температура -О (32)-538°С (1000°Ф); давление от атмосферного до атм, мольное отношение водорода к углеводороду 0,5:1-20: :1 и скорость жидкости / 0,5-20 об/час. Условия гидрокрекинга следуюшие: давление - 34-204 атм, температура 204 (400) - 482°С (900°Ф). При риформинге по предлагаемому способу применяют давление 3,4- 68 атм, предпочтительно от 6-8 до --40,8 атм. Катализатор по предлагаемому способу при соединении его с фактически безводной средой риформинга обеспечивает непрерывную работу системы риформинга при низком давлении (т. е. 6,8-23,8 атм). Срок службы этого катализатора такой же или больший, чем у катализаторов, применяемых до сих пор при высоких давлениях (27,2-40,8 атм). Благодаря стабильности процесса по предлагаемому способу можно проводить операции риформинга под давлением 27,2-40,8 атм для повышения срока службы катализатора. Температура, необходимая для проведения оптимального риформинга по предлагаемому способу, обычно Ниже, чем по известному icnoсобу и равна --427 (800)-593°С (ПОО°Ф). Это связано с улучшением избирательности катализатора по предлагаемому способу для облагораживанпя нефтепродукта октаном. Пример 1. Таблица 1 - Катализатор Л - вьтсококан-ественньш катализатор , применяемый -В технике, катализаторы В, С, D используются по предлагаемому способу в процессе риформинга .с применением сырой Кувейтской нефти, имеюшей следуюшие свойства: . Удельный вес при 15,6°С0,7375 Т. кип., °С Нк84 10%96 50%124 90%161 К.К.182 Сера, ррт0,5 Азот, ррт0,1 Ароматические соединения, об. %8 Парафины, об. %71 Нафтены, об. %21 Вода, ррт5,9 Октановое число (по методу F-I) 40,0. Испытания проводят в системериформинга с использованием линии пепиркулирования. водорода и натриево-о адсопбента с большой плошадью поверхности для удаления всей воды, под давлением 6.8 атм. применяя водород в количестве 10 г-моль на г-моль углеводопода в нефти и при скорости жидкости 1,5 об/час. Выбирают октановое число 100 и непрерывно регулируют температуру конверсии в зоне риформинга. Каждый цикл состоит из пепиода установления плавной работы, за КОТОРЫМ следует 6 периодов испытания в течение 24 час. Результаты испытаний на определение стабильности представлены в табл. 2. При постоянных -условиях и одинаковой загрузке сырья температупа. необходимая для получения пелево о октанового числа, является надежным показателем внутпенней активности катализатора. Таким образом, из данных табл. 2 видно, что катализаторы В, Си/) являются более активными, чем ката- лизатор А. Например, катализатор С на. 3.0°С активнее катализатора А вначале испытания , на 9,0°С в конце периодов 2 и 3. на 1ГС в конце периодов 4 и 5 и на 12,0°С в конце периода 6. . Выход углеводородов С +является осноцным показателем избирательности катализатора для реакций рисЬорминга. ИСПОЛЬЗУЯ катализаторы В, С и D, получают значительнолучший средний выход углеводородов С.+в, течение всего периода испытания, чем с катализатором А. Например, с катализатором С средний выход углеводородов Сч- 76,0 об. % в течение вгего периода испытания , а с катализатором А ,0 об. %. О стабильности катализатора в процессе р.ифррминга для получения продукта с постоянным октановым ЧИС.ДОМ свидетельствует скорость изменения температуры н выход углеводоподов Cs + за единицу времени. В табл. 3 представлены данные средней стабильности для катализаторов А, В, С, D и количества углерода, обнаруженного на катализаторах после испытаний, полученные в жестких условиях.
Таблица 2
Реферат
Формула
