Катализатор для конверсии углеводородов - SU407436A3

Код документа: SU407436A3

Описание

КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ КОНВЕРСИИ УГЛЕВОДОРОДОВ

Изобретение относится к производству катализаторов для конверсии углеводородов, например изомеризации, алкилирования, крекинга .

Известен катализатор для конверсии углеводородов , содерх аншй металл нлатиновой группы на носителе - окиси алюминия.

Недостатком указанного катализатора является его недостаточно высокая активность и избирательность действия.

С цельго устранения указанных недостатков предлагается катализатор для конверсии углеводородов, например изомеризации, алкилирования , креки 1га, включающий носитель, предпочтительно окись алюминия, металл нлатииовой группы в количестве от 0,01 до 2 вес. %, никель - от 0,01 до 5 вес. %, металл IV А группы периодической таблицы, нредпочтительно германий или олово - от 0,01 до 5 вес. %. Кроме того, катализатор может содержать хлор или соединение хлора в количестле пе более 1,5 вес. % в пересчете на хлор и серу или соеднение серы в количестве не более 0,5 вес. % в нересчете на серу.

В качестве металла платиновой группы желательно использовать платину. Атомное отношение в катализаторе никеля к металлу платиновой группы составляет от 0,2 : 1 до 20 ; 1 и атомное отношение металла группы IVA к

металлу платиновой группы составляет от 0,5: 1 до 10 : 1.

Пример 1. Глиноземный материал - носитель , состоящий из щариков 1,6 мм, прнго5 товляли следующим образом. Получали алюминийгидроксилхлоридный золь, растворяя чистые алюминиевые гранулы в растворе хлористоводородной кислоты, добавляя гексаметилеитетрамин к получепному золю,желатиииро0 вали полученный раствор путем подачи его каплями в масляную ванну для получения сферических частиц алюминневого гидрогеля. Полученные частицы подвергали старению и промывке и, наконец, сушили и обжигали выдержанные и промытые частицы для образования сферических частиц гамма-глинозема, содержащего приблизительно 0,3 вес. % присоединенного хлорида.

Измеренное количество четыреххлористого

0 соединения германия растворяли в безводном этаноле. Раствор выдерживали при комнатной температуре до тех пор, пока не достигалось равновесное состояние. Затем готовили водный раствор, содержащий хлорнлатнновую кислоту,

5 хлорид никеля и хлористый водород. После этого два раствора хорошо смешивали и использовали для пропитки гамма-глиноземных частиц в количествах, соответственно рассчитанных для получения конечной смеси,

0 содержащей германия 0,5, никеля 0,5 и 0,375

вес. % платины. С целью обеспечения равномерного распределения металлических компонентов по всему материалу - носителю, эта стадия пропитки осуществлялась путем добавления частиц материала-носителя к пропитанной смеси при постоянном перемешивании, кроме того, объем раствора был приблизительно в два раза больше объема частиц материаланосителя . Пропиточную смесь поддерживали в состоянии контакта с частицами материаланосителя в течение приблизительно 0,5 час при температуре 21° С. После этого тем-иературу пропиточной смеси повышали приблизительно до 107° С, а избыток раствора выпаривали приблизительно в течение 1 час. Затем полученные высушенные частицы подвергали операции обжига в воздушной среде при температуре приблизительно 496 С в течение 1 час. После этого обожженные шарики находились в контакте с воздушным потоком, содержаш ,им Н20 и НС1 в молярном соотношении примерно 40:1, приблизительно в течение 4 час при 524° С для того, чтобы довести содержание галогена в частицах катализатора до величины около 0,9 вес. %.

Полученные частицы катализатора подвергали анализу и было обнаружено, что они содержат (приблизительно) платины 0,375, германия 0,5, никеля 0,5 и хлорида 0,85 вес. %. Атомное отношение никеля к платине было приблизительно 4,4:1; атомное отношение германия к платине составляло 3,56 : 1. После этого частицы катализатора в течение 1 час подвергали сухой восстановительной обработке путем контактирования с газом, содержащим водород, при температуре приблизительно 583° С, давлении несколько выше атмосферного 11 скорости течения водородного потока через частицы катализатора, соответствующей часовой объемной скорости газа или скорости объема в час при 15° С.

Пример 2. С целью сравнения предлагаемой каталитической смеси с платиновогерманиевой смесью проводили опыт. Катализатор нриготовнлн, как в примере 1, с исключением никеля, что в результате дало катализатор риформинга, включающий платины 0,375, германия 0,5, хлорида 0,85 вес. % с глиноземным материалом-носителем.

Затем испытывали отдельно относительную активность л избирательность в процессе риформннга бензиновой смеси этих три- н биметаллических катализаторов. Во всех оиытах применялась одна и та же загружаемая смесь, ее характеристика приведена . Испытание проводили по существу при отсутствнн серы и н воды, единственный источник серы - 0,5 ч. серы на 1 млн. в загрузке и единственный существенный источник воды - 5,9 вес. ч. воды на 1 млн. в загрузке.

Анализ тяжелой кувейтской нефти Удельный вес (15,6° С)0,7374

Начальная точка кипения, °С85

Точка кипепия 10% фракций, °С 96

Точка кипения 50% фракций, °С124

Точка кипения 90% фракций, °С161

Конечная точка кипения, °С182

5 Сера, вес. ч. на 1 млн.0,5

Азот, ч. на 1 млн.ОД

Ароматические углеводороды, % по объему 8 Парафины, об. %71

Нафтены, об. %21

0 Вода, ч. на 1 млн.5,9

Октановое число40

Специально проводили опыт для определения в очень короткое время того, имеет ли катализатор характеристики высщего качества

5 для риформинг-процесса. Опыт состоял из шести периодов (шестичасовой период), за которым следовал десятичасовой опыт, проводимый при постоянной температуре, во время этого нериода собирали иродукт-риформат

0 С5+. Опыт проводили в лабораторной риформинг-установке , включающей реактор, содержащий катализатор, разделительную зону водорода , бутаноотгонную колонну, соответствующий нагрев, перекачивание, средства конден5 сацин и другое оборудование.

Водородный рециркуляционный поток и загружаемая смесь смешивались и нагревались , после чего пропускались нисходящим потоком через реактор, содержащий катализатор в качестве неподвижного слоя. Вытекающий ноток отводился из части реактора , охлаждался приблизительно до 13° С и проходил к разделительной зоне в которой обогащенная водородом газообразная смесь

5 отделялась от жидкой фазы. Часть газообразной фазы нроходила через скруббер с большой наружной поверхностью, а полученный поток водорода, по существу свободный от воды и серы, рециркулнровался в реактор.

0 Избыток но сравнению с тем, что необходимо для поддерживания давления в установке, восстанавливался как избыточный сепарирующий газ. Жидкая фаза из разделительной зоны отводилась и проходила к бутаноотгонной

5 колонне, в которой легкие фракции отводились вверх, а поток реформата С5+ выделялся в виде данный фракций.

В оныте нрименялись следующие условия: 0 постоянная температура, приблизительно 521° С, в течение первых трех нериодов, после чего следовала постоянная температура приблизительно 538° С в теченне последних трех иериодов, часовая объемпая скорость газа 3,0, 5 давление на выходе реактора 7,8 атм и молярное отношенне водорода к углеводороду на входе реактора 5:1. Этот двухтемпературный опыт предназначен для быстрого эффективного получения двух точек на полученной октано0 вой кривой для конкретного катализатора. Примеияемые условия выбираются на основе опыта с целью получения максимального количества данных но способности испытуемого

катализатора реагировать на очень жесткую операцию.

В таблице приведены отдельно для предлагаемого и контрольного катализаторов для периода опыта температура на выходе из реактора, чистый избыток сепарирующего газа, выход дебутанизированного верхнего погона газа к отношение последнего к сумме сепарирующего газа и дебутапизированпого газа и чистое октановое число.

Температуры даны в щкале Цельсия, а выходы газа даны в виде объемов газа при , 1 атм на объем жидкой загружаемой смеси при 15° С.

Из результатов, приведенных в таблице, видно, что действие никелевого компонента на катализатор заключается по существу в промотировании илатиногермаииевого катализатора . Предлагаемый катализатор резко превосходит контрольный как по активности, так и по избирательности.

Г1 р е д м е т и з обре т е и и я I. Катализатор для конвсрсш углеводороРезультаты ускоренных риформинг-испытаний

дов, например изомеризации, алкилирования, крекинга, включаюпхий носитель, предпочтительно окись алюминия, и металл платиновой 5 группы, отличающийся тем, что, с целью повышения активности и избирательности катализатора , он содержит от 0,01 до 2 вес. % металла платиновой группы, от 0,01 до 5 вес. % келя, от 0,01 до 5 вес. % металла IVA группы 0 периодической таблицы, предпочтительно германия или о.лова.

2.Катализатор по и. I, отличающийся тем, что он содержит хлор или соединение хлора и количестве не более 1,5 вес. % в пересчете la

5 хлор и серу или соединение серы в количестве пе более 0,5 вес. % в пересчете на серу.

3.Катализатор по п. 1, отличающийся тем, что в качестве металла платиновой группы он содержит платину.

0 4. Катализатор по п. 1, отличающийся тем, что в нем атомное отношение никеля к металлу платиновой грунпы составляет от 0,2 : 1 до 20 : 1 и атомное отношение металла группы IV/ к металлу илатииовой группы составляет от 0,5: I 1.