Новый цеолитсодержащий композиционный материал, способ получения и способ применения указанного материала в качестве катализатора

Изобретение относится к уникальному каталитическому материалу, содержащему цеолит, внедренный в носитель катализатора, и в частности, к микропористому цеолиту, внедренному в мезопористый носитель. Описаны каталитический материал, который включает микропористые цеолиты, нанесенные на мезопористый носитель из неорганического оксида, в котором, по меньшей мере, 97% об. суммарного объема микропор и мезопор составляет объем мезопор; способ получения каталитического материала, включающий предварительную обработку слоистого цеолита, где предварительная обработка включает расслаивание и интеркалирование слоистого цеолита, а также описан способ обработки углеводородного сырья. Технический результат - получение катализатора с идеальным распределением пор по размерам, который способствует транспорту реагентов к активным сайтам катализатора и транспорту продуктов из катализатора, высокая активность и селективность катализатора.

3 н. и 40 з.п. ф-лы, 4 табл., 12 ил.

 

Текст описания приведен в факсимильном виде.

1. Способ получения каталитического материала, включающий следующие стадии:

a) предварительная обработка слоистого цеолита;

b) объединение предварительно обработанного слоистого цеолита с водой, неорганическим оксидом или предшественником неорганического оксида и, по меньшей мере, одним органическим соединением, образующим мезопоры, с получением смеси;

c) сушка смеси;

d) нагревание высушенной смеси до температуры и в течение периода времени, достаточных для образования мезопористой структуры неорганического оксида;

где предварительная обработка включает расслаивание или интеркалирование слоистого цеолита.

2. Способ по п.1, где указанное расслаивание проводится контактированием слоистого цеолита со щелочным раствором катионогенного поверхностно-активного вещества в условиях, позволяющих слоистому цеолиту набухать и расслаиваться.

3. Способ по п.1, где расслаивание цеолита включает ультразвуковую обработку цеолита.

4. Способ по п.1, где предварительная обработка включает ионный обмен, импрегнирование, иммобилизацию функциональных производных и/или обработку паром.

5. Способ по п.1, где органическое соединение, образующее мезопоры, выбрано из группы, включающей глицерин, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, тетраэтиленгликоль, пропиленгликоль, триэтаноламин, триизопропаноламин, крахмал, сульфолан, тетраэтиленпентамин и диэтиленгликольдибензоат.

6. Способ по п.1, где температура кипения указанного органического соединения, образующего мезопоры, равна, по меньшей мере, 150°С.

7. Способ по п.1, где неорганический оксид образуется в результате взаимодействия предшественника неорганического оксида с водой.

8. Способ по п.1, где значение pH смеси поддерживают на уровне выше примерно 7,0.

9. Способ по п.2, где смесь подвергают сушке нагреванием на воздухе до температуры и в течение периода времени, достаточных для удаления, по меньшей мере, большей части воды и органического соединения, образующего мезопоры.

10. Способ по п.1, где стадия нагревания (d) включает нагревание высушенной смеси до температуры в интервале от примерно 100 до примерно 250°С.

11. Способ по п.1, дополнительно включающий стадию кальцинирования нагретой высушенной смеси при температуре от примерно 300 до примерно 1000°С в течение периода времени, по меньшей мере, достаточного для удаления органического соединения, образующего мезопоры, из мезопористого неорганического оксидного носителя.

12. Способ по п.1, дополнительно включающий добавление к смеси ионов металлов, где металл выбран из группы, включающей алюминий, титан, ванадий, цирконий, галлий, марганец, цинк, медь, хром, молибден, никель, кобальт и железо.

13. Способ по п.1, дополнительно включающий стадии смешения связующего вещества с каталитическим материалом и формования каталитического материала в предопределенную форму.

14. Способ получения каталитического материала, включающий следующие стадии:

a) контактирование слоистого структурированного цеолита со щелочным раствором катионогенного поверхностно-активного вещества в условиях, позволяющих слоистому цеолиту набухать;

b) объединение набухшего цеолита с водой, неорганическим оксидом или предшественником неорганического оксида и, по меньшей мере, одним органическим соединением, образующим мезопоры, для получения смеси;

c) расслаивание слоистого цеолита;

d) сушка смеси;

e) нагревание высушенной смеси до температуры и в течение периода времени, достаточных для образования мезопористой структуры оксида.

15. Способ по п.14, где указанное органическое соединение, образующее мезопоры, выбрано из группы, включающей глицерин, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, тетраэтиленгликоль, пропиленгликоль, триэтаноламин, триизопропаноламин, сульфолан, тетраэтиленпентамин и диэтиленгликольдибензоат.

16. Способ по п.14, где температура кипения указанного органического соединения, образующего мезопоры, равна, по меньшей мере, 150°С.

17. Способ по п.14, где неорганический оксид образуется в результате взаимодействия предшественника неорганического оксида с водой.

18. Способ по п.17, где предшественник неорганического оксида выбран из группы, включающей источники оксида кремния и источники оксида алюминия.

19. Способ по п.14, где значение pH смеси поддерживают на уровне выше примерно 7,0.

20. Способ по п.14, где смесь сушат нагреванием на воздухе при температуре и в течение периода времени, достаточных для удаления воды и летучих органических соединений.

21. Способ по п.14, где стадия нагревания (е) включает нагревание высушенной смеси до температуры в интервале от примерно 100 до примерно 250°С.

22. Способ по п.14, где стадия нагревания (е) включает нагревание высушенного материала до температуры в интервале от примерно 150 до примерно 200°С.

23. Способ по п.14, дополнительно включающий стадию кальцинирования нагретой высушенной смеси при температуре в интервале от примерно 300 до примерно 1000°С.

24. Способ по п.14, дополнительно включающий стадию кальцинирования нагретой высушенной смеси при температуре в интервале от примерно 400 до примерно 700°С в течение периода от примерно 2 до примерно 40 ч.

25. Способ по п.14, дополнительно включающий объединение ионов металлов со смесью, где металл выбран из группы, включающей алюминий, титан, ванадий, цирконий, галлий, марганец, цинк, медь, хром, молибден, никель, кобальт и железо.

26. Способ по п.14, дополнительно включающий стадии смешения связующего вещества с каталитическим материалом и формование каталитического материала в предопределенную форму.

27. Способ обработки углеводородного сырья, включающий контактирование исходного сырья, содержащего, по меньшей мере, один углеводородный компонент, с каталитически эффективным количеством катализатора, полученного способом по п.14, причем в указанном пористом неорганическом оксиде по меньшей мере 97 об.% общего объема мезопор и микропор пористого неорганического оксида составляет объем мезопор, удельная площадь поверхности составляет примерно от 400 до 1100 м2/г и его рентгенограмма содержит, по меньшей мере, один пик в интервале от 0,3 до 3° в 2θ.

28. Способ по п.27, где превращение углеводородного компонента осуществляют посредством реакции, выбранной из группы, включающей ацилирование, алкилирование, димеризацию, олигомеризацию, полимеризацию, депарафинирование, гидратацию, дегидратацию, диспропорционирование, гидрирование, дегидрирование, ароматизацию, избирательное окисление, изомеризацию, гидрообработку, каталитический крекинг и гидрокрекинг.

29. Способ по п.27, где указанное исходное сырье включает ароматическое соединение и агенты ацилирования и реакция представляет собой реакцию ацилирования, проводимую в условиях реакции ацилирования, достаточных для осуществления ацилирования ароматического соединения с помощью агентов ацилирования.

30. Способ по п.29, где указанные агенты ацилирования включают ангидриды карбоновых кислот, ацилгалогениды.

31. Способ по п.29, где условия реакции ацилирования включают температуру в интервале от примерно 20 до примерно 350°С, давление в интервале от примерно 1 до примерно 110 бар и объемную скорость подачи сырья в интервале от примерно 0,1 до примерно 20 WHSV.

32. Способ по п.27, где указанное исходное сырье включает фракцию нефти и условия реакции достаточны для осуществления каталитического крекинга указанной фракции.

33. Способ по п.32, где указанная фракция нефти включает, по меньшей мере, один компонент с начальной температурой кипения в интервале от примерно 200 до примерно 260°С и конечной температурой кипения в интервале от примерно 400 до примерно 455°С.

34. Способ по п.33, где указанная фракция нефти дополнительно включает, по меньшей мере, один компонент с температурой кипения выше примерно 540°С.

35. Способ по п.34, где компонент с температурой кипения выше 540°С представляет собой недеасфальтированный нефтяной остаток, деасфальтированный нефтяной остаток, битуминозный песок, сланцевое масло или каменноугольную смолу.

36. Способ по п.32, где условия реакции включают температуру от примерно 400 до примерно 650°С и массовое соотношение катализатора и исходного сырья находится в интервале от примерно 3:1 до 10:1.

37. Способ по п.27, где указанное исходное сырье включает фракцию нефти и условия реакции достаточны для осуществления гидрокрекинга фракции для получения относительно более легкого углеводородного продукта.

38. Способ по п.37, где указанная нефтяная фракция содержит, по меньшей мере, один компонент с температурой кипения выше примерно 260°С.

39. Способ по п.37, где указанная нефтяная фракция содержит, по меньшей мере, один компонент с температурой кипения выше примерно 290°С.

40. Способ по п.37, где указанная нефтяная фракция содержит, по меньшей мере, один компонент с температурой кипения выше примерно 340°С.

41. Способ по п.38, где указанная нефтяная фракция дополнительно включает, по меньшей мере, один компонент, выбранный из группы, включающей недеасфальтированный нефтяной остаток, деасфальтированный нефтяной остаток, битуминозный песок, сланцевое масло и каменноугольную смолу.

42. Способ по п.37, где указанный относительно более легкий углеводородный продукт включает компонент, выбранный из группы, включающей компонент газойля с температурой кипения в интервале от 150 до 400°С, дизельное топливо и масло смазочной основы.

43. Способ по п.27, где конверсия углеводородного компонента осуществляется посредством гидроизомеризации и условия реакции включают температуру в интервале от примерно 150 до примерно 500°С, давление в интервале от примерно 1 до примерно 240 бар и WHSV от примерно 0,1 до примерно 20.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано при получении моторных топлив. .

Изобретение относится к способу обработки с помощью гидрокрекинга и гидроизомеризации навесок, полученных по способу Фишера-Тропша. .
Изобретение относится к способу получения малосернистых среднедистиллятных фракций с улучшенными низкотемпературными характеристиками путем их обработки в среде водорода при повышенных давлении и температуре в присутствии катализаторов или каталитических систем, характеризующемуся тем, что фракции с температурой конца кипения 210-280°С обрабатывают на катализаторах или каталитических системах, предназначенных преимущественно для превращения элементоорганических соединений; фракции с температурой начала кипения 210-280°С обрабатывают на каталитических системах, состоящих из катализаторов превращения элементоорганических соединений и н-парафиновых углеводородов; при этом катализаторы преимущественного превращения элементоорганических соединений представляют собой алюмоникель(кобальт)молибденовые оксидные катализаторы; каталитические системы преимущественного превращения элементоорганических соединений представляют собой каталитические системы, состоящие из указанных катализаторов, а катализаторы превращения н-парафиновых углеводородов содержат алюмосиликатные соединения кристаллического строения в виде цеолитов типа пентасил и активные гидрирующие компоненты в виде оксида никеля или смеси оксидов никеля и молибдена.
Изобретение относится к области нефтепереработки, конкретно к способу гидрогенизационной переработки тяжелого нефтяного сырья. .
Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к способу гидрогенизационной переработки нефтяного сырья. .

Изобретение относится к области химической промышленности, к катализаторам, которые могут использоваться в реакциях газофазного фторирования галогенированных углеводородов.
Изобретение относится к способу получения катализаторов на основе смешанных оксидов металлов. .
Изобретение относится к области каталитической химии, в частности к способам приготовления алюмохромовых катализаторов и их составам для дегидрирования парафиновых углеводородов С 2-С5 до соответствующих олефинов.

Изобретение относится к катализатору очистки для выхлопных газов, способу его производства и устройству на основе катализатора очистки для выхлопных газов. .

Изобретение относится к катализатору Фишера-Тропша, содержащему кобальт и цинк, к способу его получения и применению в способе Фишера-Тропша. .
Изобретение относится к способам получения оксидных ванадий-титановых катализаторов окислительно-восстановительных реакций, например промышленных процессов получения фталевого ангидрида окислением оксилола, селективного восстановления оксидов азота и обезвреживания хлорорганических соединений.
Изобретение относится к области гетерогенного катализа и каталитических микрореакторов и направлено на получение композитных микроканальных пластин, содержащих катализатор и металлический носитель.
Наверх