Способ получения бензиновых фракций углеводородов из олефинов

Изобретение относится к способу получения бензиновых фракций углеводородов путем контактирования олефинсодержащих фракций с цеолитсодержащим катализатором. При этом используют катализатор типа ZSM-5 с дезактивированной внешней поверхностью, полученный обработкой Н-формы цеолита ZSM-5 тетраэтоксисиланом на стадии формовки, с добавлением бемита и последующим кальцинированием, а в качестве олефинсодержащей фракции используют бутан-бутиленовую фракцию, температуру контактирования увеличивают постепенно с 300 до 450°С при объемной скорости подачи сырья в интервале от 1 до 6 ч-1. Предлагаемый способ позволяет достичь высокой степени селективности при получении фракции C5+ и увеличения межрегенерационного пробега катализатора. 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл., 7 пр.

 

Изобретение относится к способам получения бензиновых фракций углеводородов из олефинсодержащих фракций с использованием катализаторов с дезактивированной внешней поверхностью.

Из уровня техники известны способы получения бензиновых фракций из олефинов на цеолитных катализаторах, в том числе на основе цеолита типа ZSM-5. Это обусловлено наличием в цеолите кислотных центров, расположенных в системе пор определенного размера, в которых затруднено коксообразование. Однако часть кислотных центров расположена на внешней поверхности цеолитных кристаллов вне пор и характеризуется более быстрым коксообразованием.

Например, известно использование в олигомеризации олефинов цеолита типа ZSM-5 как индивидуального (US 4642404, US 4324940), так и в сочетании с цеолитами других структурных типов (US 6143942).

Известен способ получения автомобильного бензина из технической бутан-бутиленовой фракции на катализаторе, содержащем цеолит типа ЦВН, ЦВМ, ZSM-5(8) цинк, γ-оксид алюминия, активированном смесью инертного газа и водяного пара (патент РФ 2117030). При снижении конверсии бутенов катализатор реактивируют рецикловой бутановой фракцией при 510-530°С и регенерируют азотно-воздушной смесью с водяным паром при температуре 250-550°С.

К недостаткам перечисленных выше примеров можно отнести относительно высокую скорость дезактивации катализаторов в ходе олигомеризации из-за наличия кислотных центров на внешней поверхности цеолитных кристаллов вне пор.

Известен способ конверсии легких олефинов на цеолитах с дезактивированной внешней поверхностью кристаллов, которая дезактивирована путем обработки цеолита из группы: ZSM-22, ZSM-23, ZSM-57 оксидами редкоземельных металлов или иттрия (US 7759533). Процесс олигомеризации проводят при 200-300°С, 0,18-10 ч-1 и давлении 5 МПа. Конверсия 2-бутена в этих условиях достигает 91% при селективности в жидкие продукты С5+ до 97%.

Недостатками способа являются высокое давление в ходе олигомеризации, преимущественное получение дизельной, а не бензиновой фракции, а также низкая степень разветвления олигомерных продуктов, что негативно влияет на октановое число жидкой фракции.

Известен способ модифицирования цеолита типа ZSM-5, включающий его обработку реагентом, выбранным из тетраэтилортосиликата, или гептамолибдата аммония, или фосфорнокислого соединения, в котором исходный цеолит не прокаливают до модификации. Полученный модифицированный продукт имеет блокированные центры в порах и поверхностные кислотные центры с защищенными кислотными центрами. Продукт рекомендован для конверсии кислородсодержащего сырья, включающего углеводороды, метанол и диметиловый эфир, в высокооктановый бензин (US 8450545).

Недостатком способа является то, что полученный продукт не обладает селективностью в процессах каталитического получения бензина из бутан-бутиленовой фракции (ББФ).

В основу настоящего изобретения положена техническая задача разработки способа олигомеризации олефинов с высокой степенью селективности и конверсии при получении фракции С5+ с обеспечением высокой стабильности работы катализатора во времени.

Поставленная задача решается способом получения бензиновых фракций путем контактирования олефинсодержащих фракций с цеолитсодержащим катализатором, при этом используют катализатор типа ZSM-5 с дезактивированной внешней поверхностью, полученный обработкой исходного цеолита кремнийорганическим соединением на стадии формовки с последующим кальцинированием, процесс проводят при объемной скорости подачи олефинсодержащих фракций в интервале от 1 до 6 ч-1 и температуре 300-450°С.

Предпочтительно осуществлять олигомеризацию при давлении 1,5-2,3 МПа.

Перед олигомеризацией катализатор может быть обработан паром при температуре 590-650°С.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является высокая степень селективности при получении фракции C5+ и увеличенный межрегенерационный пробег катализатора с дезактивированной внешней поверхностью.

Указанный результат достигается за счет того, что в предлагаемом способе олефины превращаются на кислотных центрах, расположенных внутри пор цеолита, на которых затруднено коксообразование. В то же время кислотные центры на внешней поверхности цеолитных кристаллов, которые характеризуется более быстрым коксообразованием, отравлены за счет обработки кремнийорганическим соединением.

Предложенное изобретение обеспечивает возможность производства автомобильного бензина из бутан-бутиленовой фракции (ББФ). В частности, использовали сырье, которое содержит 77% бутиленов и 20% бутанов. Процесс получения сводится к контакту ББФ при температуре 300-450°С, давлении 1,5-2,3 МПа, объемной скорости подачи жидкого сырья 1-6 ч-1 на стационарном слое твердых частиц катализатора, в качестве которого используют катализатор с дезактивированной внешней поверхностью. В ходе олигомеризации поддерживали конверсию бутиленов на уровне 90% за счет постепенного увеличения температуры в реакторе с 300 до 450°С (чтобы скомпенсировать падение конверсии из-за дезактивации). Как подтверждено нижепредставленными примерами, достигается технический результат: высокий межрегенерационный пробег катализатора при селективности в целевую фракцию C5+ не менее 90%.

Олигомеризацию ББФ в общем виде осуществляют следующим образом. Предварительную подготовку катализатора производят путем его нагревания в токе инертного газа (азот, гелий) до 300°С и прокаливания при этой температуре в течение 30 мин. ББФ подают в реактор проточного типа с неподвижным слоем катализатора. На выходе из реактора полученные продукты разделяют на жидкие и газообразные, компонентный состав определяют хроматографическим методом.

Пример 1.

В качестве исходных продуктов для получения катализатора с дезактивированной внешней поверхностью используют Н-форму цеолита ZSM-5, кремнийорганическое соединение (тетраэтоксисилан) и бемит, которые подвергают формовке и прокаливанию. Для этого в суспензию цеолита в воде добавляют тетраэтоксисилан, после вымешивания добавляют бемит в соотношении цеолит:окись алюминия = 70:30 в расчете на сухой вес, формуют экструдаты и высушивают при комнатной температуре, затем при 110°С, после чего прокаливают при 500°С.

Катализатор помещают в проточный реактор, продувают азотом при температуре 300°С и давлении 1,5 МПа в течение 1 часа, затем при тех же температуре и давлении подают сырье - ББФ, содержащее 77% бутиленов, 20% бутанов и 3% пентанов, с массовой скоростью подачи 1 ч-1. В ходе процесса температуру в реакторе повышают, поддерживая конверсию бутиленов на уровне 90%.

Конверсия бутиленов составляет 89-97%, селективность получения бензиновой фракции С5+ на превращенные бутилены - 91-95%. Межрегенерационный пробег катализатора составил 191 ч. Результаты эксперимента представлены в таблице 1 и на рисунке 1. Приведенная температура на рисунке 1 соответствует температуре процесса, при которой достигается конверсия бутиленов 90%.

Пример 2 (сравнительный).

В качестве катализатора олигомеризации используют формованный катализатор без добавления кремнийорганического соединения на стадии формовки.

В качестве исходных продуктов используют Н-форму цеолита ZSM-5 и бемит, которые подвергают формовке и прокаливанию, как описано в примере 1, отличие состоит в том, что при смешении реагентов не добавляют тетраэтоксисилан.

Процесс олигомеризации ведут, как в примере 1, с конверсией бутиленов 89-95%, селективностью в С5+ 87-96%. Межрегенерационный пробег катализатора составил 65 ч. Показатели процесса представлены в таблице 1 и на рисунке 1.

Сравнение примеров 1 и 2 иллюстрирует преимущества предлагаемого способа получения бензиновой фракции на катализаторе с дезактивированной внешней поверхностью. Его применение позволяет повысить межрегенерационный пробег по сравнению с катализатором сравнения.

Пример 3.

Процесс олигомеризации ведут, как в примере 1, отличие состоит в том, что используют скорость подачи сырья 6 ч-1.

Показатели процесса представлены в таблице 1.

Пример 4.

Процесс олигомеризации ведут, как в примере 1, отличие состоит в том, что процесс ведут при давлении 2,3 МПа.

Показатели процесса представлены в таблице 1.

Пример 5.

Процесс олигомеризации ведут, как в примере 1, отличие состоит в том, что перед олигомеризацией катализатор обрабатывают паром при температуре 590°С.

Межрегенерационный пробег катализатора составил 60 суток. Показатели процесса представлены в таблице 1 и на рисунке 2.

Пример 6 (сравнительный).

Процесс олигомеризации ведут, как в примере 2, отличие состоит в том, что перед олигомеризацией катализатор обрабатывают паром при температуре 590°С.

Межрегенерационный пробег катализатора составил 25 суток. Показатели процесса представлены в таблице 1.

Пример 7.

Процесс олигомеризации ведут, как в примере 5, отличие состоит в том, что обработку паром проводят при температуре 650°С.

Показатели процесса представлены в таблице 1.

1. Способ получения бензиновых фракций углеводородов путем контактирования олефинсодержащих фракций с цеолитсодержащим катализатором, отличающийся тем, что используют катализатор типа ZSM-5 с дезактивированной внешней поверхностью, полученный обработкой Н-формы цеолита ZSM-5 тетраэтоксисиланом на стадии формовки, с добавлением бемита и последующим кальцинированием, а в качестве олефинсодержащей фракции используют бутан-бутиленовую фракцию, при этом температуру контактирования увеличивают постепенно с 300 до 450°С при объемной скорости подачи сырья в интервале от 1 до 6 ч-1.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что процесс осуществляют при давлении 1,5-2,3 МПа.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что катализатор обрабатывают паром при температуре 590-650°С.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу получения несмешанной композиции синтетического углеводородного топлива, включающему приведение в контакт одного или нескольких олефинов с катализатором олигомеризации в реакционной зоне в условиях, обеспечивающих олигомеризацию олефинов, и удаление из реакционной зоны потока продукта, содержащего продукты олигомеризации олефинов, в котором из потока продукта извлекают фракцию, которая имеет следующие свойства: (a) распределение точки кипения характеризуется следующим: (i) 10% улетучивается до 205°С или менее и (ii) конечная точка кипения составляет 300°С или менее согласно измерению в соответствии с ASTM D86; (b) точка замерзания составляет -47°С или менее согласно измерению в соответствии с ASTM D2386; (c) плотность при 15°С равна по меньшей мере 775,0 кг/м3 согласно измерению в соответствии с ASTM D4052; (d) общая концентрация моноциклических ароматических и моноциклических неароматических углеводородов составляет по меньшей мере 1% об.; и (e) концентрация циклических углеводородов составляет 30% об.

Изобретение относится к способу получения бензина из легких олефинов, включающему: олигомеризацию С4 и С5 олефинов в олефиновом потоке сырья для олигомеризации, содержащем С4 и С5 углеводороды, над твердым фосфорнокислотным катализатором при температуре 150°С-250°C с получением потока олигомеризата, содержащего более тяжелые олефины; разделение указанного потока олигомеризата с получением легкого потока, содержащего С4 углеводороды, промежуточного потока, содержащего С5 углеводороды, и жидкого потока, содержащего С6+ углеводороды; и направление указанного жидкого потока в бак для бензина или смешивающий трубопровод бензина, необязательно после насыщения.

Изобретение относится к способу получения дистиллята, включающему в себя: подачу потока сырья для олигомеризации, содержащего С4 олефины, в зону олигомеризации; рециркуляцию потока бензина, содержащего C8 олефины, в указанную зону олигомеризации; олигомеризацию С4 олефинов с С4 олефинами и С8 олефинами в указанной зоне олигомеризации; причем указанный способ включает в себя олигомеризацию большей доли нормальных бутенов, чем изобутенов.

Изобретение относится к способу получения бензиновых фракций путем контактирования олефинсодержащих газов в условиях олигомеризации с цеолитсодержащим катализатором с микро-мезопористой структурой (микропористым цеолитом ZSM-5 с мольным отношением Si/Al от 20 до 40), полученным одностадийной обработкой щелочным водным раствором с добавлением ПАВ.

Заявленная группа изобретений относится к способам модифицирования цеолитов и может быть использована для получения цеолита с дезактивированными кислотными центрами, располагающимися на внешней поверхности цеолитных кристаллов, и их применения.

Изобретение относится к вариантам способа конверсии тяжелого углеводородного сырья, обладающего большой гибкостью в отношении получения пропилена, бензина и среднего дистиллята.

Настоящее изобретение относится к способу получения маловязких, низкозастывающих синтетических полиальфаолефиновых базовых масел, предусматривающему реакцию соолигомеризации этилена с октеном-1 или деценом-1 в присутствии катализатора при постоянной температуре и давлении этилена, фракционирование полученного жидкого продукта и выделение целевой масляной фракции, при этом реакцию соолигомеризации проводят при температуре 150-180°С и давлении этилена 4,0-6,0 МПа в реакторе периодического действия при перемешивании со скоростью 500-550 об/мин, в качестве катализатора используют сульфатированный оксид алюминия, а выделяют масляную фракцию с температурой кипения паров >250°С при атмосферном давлении.

Изобретение относится к способу олигомеризации этилена в высшие олефины С10-С30 в присутствии каталитической системы на основе комплекса хрома с триазольным лигандом нижеуказанной общей формулы, где заместитель R выбран из группы: R=Н, (4,5-бис(дифенилфосфанил)-2Н-1,2,3-триазол)-Р,Р)-трихлорохром(III) - К1, R=(CH2)5СН3, (4,5-бис(дифенилфосфанил)-1-гексил-1Н-1,2,3-триазол)-Р,Р)-трихлорохром(III) - К2, R=(CH2)2S(CH2)7CH3, (4,5-бис(дифенилфосфанил)-1-(2-октилтио)этил)-1Н-1,2,3-триазол)-Р,Р)-трихлорохром(III) - К3, R=СН3, (4,5-бис(дифенилфосфанил)-2-(метил)-2Н-1,2,3-триазол)-Р,Р)-трихлорохром(III) - К4, R=n-Bu, (4,5-бис(дифенилфосфанил)-2-(бутил)-2Н-1,2,3-триазол)-Р,Р)-трихлорохром(III) - К5, R=(СН2)5СН3, (4,5-бис(дифенилфосфанил)-2-(гексил)-2Н-1,2,3-триазол)-Р,Р)-трихлорохром(III) - К6, R=(СН2)7СН3, (4,5-бис(дифенилфосфанил)-2-(октил)-2Н-1,2,3-триазол)-Р,Р)-трихлорохром(III) - К7, R=аллил, (4,5-бис(дифенилфосфанил)-2-(аллил)-2Н-1,2,3-триазол)-Р,Р)-трихлорохром(III) - К8, R=(СН2)4СН=СН2, (4,5-бис(дифенилфосфанил)-2-(гекс-5-ен-1-ил)-2Н-1,2,3-триазол)-Р,Р)-трихлорохром(III) - К9, R=CH2CN, (4,5-бис(дифенилфосфанил)-2-(цианометил)-2Н-1,2,3-триазол)-Р,Р)-трихлорохром(III) - К10, R=СН2С6Н4СН=СН2-о, (4,5-бис(дифенилфосфанил)-2-(винилбензил)-2Н-1,2,3-триазол)-Р,Р)-трихлорохром(III) - К11, R=CH2COOEt, (этил (2-(4,5-бис(дифенилфосфанил)-2Н-1,2,3-триазол-2-ил)ацетат)-Р,Р)-трихлорохром(III) - К12 в толуоле при концентрации [Cr] в реакционной смеси от 10 до 60 мкмоль/л, совместно с раствором МАО в толуоле при мольном соотношении [Cr]:[МАО] от 1:1000 до 1:300, при поддержании постоянных температуры 50-120°С и давления этилена 1-5 МПа в течение от 30 мин до 2 ч, затем реакционную смесь обрабатывают метанолом, раствором HCl и толуолом с последующим отделением водного слоя и следов полимера.

Изобретение относится к способу конверсии тяжелого сырья. Способ получения средних дистиллятов из тяжелого сырья (1) типа вакуумного газойля или остатков атмосферной перегонки последовательно осуществляют в 4 этапа, содержащих: a) этап предварительной обработки (PRET), который осуществляют на установке гидрокрекинга или гидрообработки, позволяющий уменьшить количество серосодержащих и азотсодержащих примесей в сырье, а также количество диолефинов, в ходе которого получают бензиновую фракцию C5-160°C (3), первую фракцию среднего дистиллята (4) с интервалом температуры кипения 160-360°C и часть (5), называемую неконвертированной, которая имеет, по существу, тот же интервал температур кипения, что и исходное тяжелое сырье, b) этап каталитического крекинга (FCC) указанной неконвертированной части (5), отбираемой с этапа предварительной обработки (PRET), в ходе которого получают фракцию (7) сухих газов, используемых в качестве топлива, фракцию C3 (8), фракцию C4 (9), фракцию бензина C5-160°C (10) и вторую фракцию средних дистиллятов (11), причем бензиновую фракцию (10) подают на установку очистки (PUR), c) этап олигомеризации (OLG), на который подают фракцию C3 (8), фракцию C4 (9), отбираемые с установки каталитического крекинга, и фракцию бензина (10') с установки очистки (PUR), и в ходе которого получают фракцию C3/C4 (14), фракцию бензина C5-160°C (15), которые добавляют к бензиновому пулу, и третью фракцию средних дистиллятов (16), которую подают на установку гидрообработки (HDT), d) этап полного гидрирования (HDT) фракции средних дистиллятов (16), отбираемой с этапа олигомеризации, для достижения соблюдения требований, предъявляемых к коммерчески распространяемому газойлю.

Изобретение относится к способу отделения по меньшей мере одного олигомеризованного выходящего потока. Способ включает в себя стадии, на которых: A) разделяют промытый водой сырьевой поток, содержащий воду, а также С3 и С4 углеводороды на поток, содержащий воду и С3 углеводороды, и поток, содержащий С4 углеводороды; B) сушат указанный поток, содержащий воду и С3 углеводороды, в сушилке для удаления воды и получения обедненного водой потока, содержащего С3 углеводороды; C) вводят указанный обедненный водой поток, содержащий С3 углеводороды, в первую зону жидкофазной олигомеризации для получения первого выходящего потока, содержащего С9 углеводороды, С12 углеводороды, или их комбинацию; D) вводят указанный поток, содержащий С4 углеводороды, во вторую зону жидкофазной олигомеризации для получения второго выходящего потока, содержащего С8 углеводороды, С12 углеводороды, или их комбинацию, причем рециркулирующий поток С8+ углеводородов вводят в указанную вторую зону жидкофазной олигомеризации; E) подают по меньшей мере часть указанного первого выходящего потока и/или указанного второго выходящего потока в зону отделения; и F) подают по меньшей мере один поток из указанной зоны отделения в зону гидропереработки.

Изобретение относится к области синтеза цеолитов. Cпособ синтеза цеолита MFI включает приготовление прекурсора, характеризующегося составом, соответствующим области кристаллизации данного цеолита.

Группа изобретений относится к цеолитсодержащим катализаторам и их использованию. Предложен катализатор для безводородной депарафинизации углеводородного сырья на основе модифицированного алюмосиликатного цеолита структуры MFI, характеризующийся мольным отношением SiO2/Al2O3, равным 23-130, остаточным содержанием ионов натрия менее 0,1%, наличием металлов-модификаторов в количестве 0,5-1,5 мас.%.

Изобретение относится к синтезу цеолита ZSM-5. Вначале получают нанокристаллическую затравку ZSM-5 с размером частиц 70-300 нм.

Изобретение относится к способам получения цеолита типа ZSM-5, применяемого в качестве катализатора для переработки различного углеводородного сырья. .

Изобретение относится к цеолитсодержащим материалам и их использованию в качестве катализатора. Предложен катализатор для безводородной депарафинизации сырья, в частности дизельного топлива, на основе алюмосиликатного цеолита ZSM-5, который характеризуется мольным отношением SiO2/Al2O3, равным 23-80, остаточным содержанием ионов натрия менее 0,1% и модифицирован оксидом цинка в количестве 1,0-4,0 мас.% (в пересчете на цинк).

Изобретение относится к цеолитсодержащим материалам и их использованию в качестве катализатора. Предложен катализатор для безводородной депарафинизации сырья, в частности дизельного топлива, на основе алюмосиликатного цеолита ZSM-5, который характеризуется мольным отношением SiO2/Al2O3, равным 23-80, остаточным содержанием ионов натрия менее 0,1% и модифицирован оксидом цинка в количестве 1,0-4,0 мас.% (в пересчете на цинк).

Изобретение относится к способу получения бензиновых фракций путем контактирования олефинсодержащих газов в условиях олигомеризации с цеолитсодержащим катализатором с микро-мезопористой структурой (микропористым цеолитом ZSM-5 с мольным отношением Si/Al от 20 до 40), полученным одностадийной обработкой щелочным водным раствором с добавлением ПАВ.

Заявленная группа изобретений относится к способам модифицирования цеолитов и может быть использована для получения цеолита с дезактивированными кислотными центрами, располагающимися на внешней поверхности цеолитных кристаллов, и их применения.

Изобретение относится к каталитической композиции углеводородного превращения. Катализатор содержит в пересчете на общий вес катализатора в вес.%: 25-30 цеолита Y, 15-20цеолита ZSM-5, 50-60 бета цеолита.

Изобретение относится к способу получения бензиновых фракций углеводородов путем контактирования олефинсодержащих фракций с цеолитсодержащим катализатором. При этом используют катализатор типа ZSM-5 с дезактивированной внешней поверхностью, полученный обработкой Н-формы цеолита ZSM-5 тетраэтоксисиланом на стадии формовки, с добавлением бемита и последующим кальцинированием, а в качестве олефинсодержащей фракции используют бутан-бутиленовую фракцию, температуру контактирования увеличивают постепенно с 300 до 450°С при объемной скорости подачи сырья в интервале от 1 до 6 ч-1. Предлагаемый способ позволяет достичь высокой степени селективности при получении фракции C5+ и увеличения межрегенерационного пробега катализатора. 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл., 7 пр.

Наверх