Матрица цеолитсодержащего катализаторадля процессов крекинга и деструктивнойизомеризации углеводородов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<и 803968 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28 ° 08 ° 78 (21) 2657868/23-04 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

Опубликовано 15.0281 Бюллетень HB 6

Дата опубликования описания 15 . 02. 81 (51)М. Кл.

В 01 0 29/04//

С 07 С 4/06

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 66.097.3 (088. 8) инстит т изики АН Азербайджанской CCP (54) МАТРИЦА ЦЕОЛИТСОДЕРЖАЩЕГО КАТАЛИЗАТОРА

ДЛЯ ПРОЦЕССОВ КРЕКИНГА И ДЕСТРУКТИВНОР

ИЗОМЕРИЗАЦИИ УГЛЕВОДОРОДОВ

Изобретение относится к приготовлению катализаторов для процессов крекинга и деструктивной изомериэации углеводородов.

Известна магнийсиликатная матрица для приготовления цеолитсодержашего катализатора для крекинга и деструктивной изомериэации нефтяного сырья f15 .

Указанный катализатор имеет относительно низкую активность при деструктивной иэомеризации ундекана.

Так выход продуктов изо-строения составляет 25,9 вес.Ъ при значительном коксообраэовании — 3,7 вес.Ъ. 15

Цель изобретения — разработка матрицы цеолитсодержащего катализатора с повышенной крекингирующей и изомеризующей активностью.

Цель достигается применением в ка- 20 честве матрицы геля, выделенного иэ пластовых вод в процессе обработки их смесью силиката щелочного металла со спиртом. Вышеуказанный гель получают в процессе умягчения и очистки нефтяных пластовых и термальных вод химреагентом, представляющим собой синергическую смесь водного раствора силиката щелочного металла со спиртом. При этом соотношение 30 силиката шелочного металла и спирта составляет 200-2000:1. Количество образовавшегося геля составляет 1-2Ъ от обрабатываемой воды. После 4 ч отстоя полученный гель отделяют от очищенной воды (21 . указанный гель в промышленности не используется и в качестве матрицы цеолитсодержащего катализатора крекинга и деструктивной изомеризации углеводородов ранее не применялся.

На основании данных по химическому составу, общую формулу полученного геля можно представить в следующем виде:

Са0 0,6 SIO RCI или

Ca0 ° 0,8 Si0> RCI ° 8504 где R — металл (магний, калий, кальций, натрий, железо, селен, теллур, германий, ртуть, медь и мышьяк).

Полученный с применением этого геля цеолитсодержащий катализатор имеет активность по выходу бензина при крекинге вакуумного отгона (фракция 310-500 С), 53 вес.Ъ,при деструктивной иэомеризации ундекана выход углеводородов иэостроения сос

803968 тавляет 37 вес. Ъ при выходе кокса

3,15 вес.%.

П р и и е р 1. Гель, применяемый в качестве матрицы цеолитсодержащего катализатора крекинга и деструктивной изомеризации, получают в процессе умягчения и очистки нефтяных пластовых вод и термальных вод, в частности пластовой воды нефтегазодобывающего управления (Серебровского) и Дарыдагской термальной воды химреагентом,представляющим собой синергетическую смесь водного раствора силиката щелочного металла со спиртом. При этом, соотношение силиката щелочного металла : спирт составляет 200:1. Расход активной части реагента на обрабатываемую воду составляет 0,01%. Гель образуется в процессе непрерывно при температуре окружающей среды. После 4 ч отстоя полученный гель отделяется от очищенной воды и используется по назначению. Количество образовавшегося геля составляет 1-2% от обрабатываемой воды.

Используемый для получения катализатора гель содержал сухое вещество — 8,7%, имеющее химический состав, вес.%: Hg 0,21; А! 0,17;

K 0,21; Са 31,3; Si 22,6; Ti 0,02;

С 14,3; Fe 0,03; Ип 0,64;Zn 0,02;

Ьг 0,08; Ва 0,05; Hg 0,03; Na 0,9;

Ag 2,0; В 4,0 (остальные элементы идентифицировать не удалось).

1000 г вышеуказанного геля и

21,8 r цеолита NaJ (с отношением

° S !02 /А! О = 4,7) тщательно перемешивают до однородной массы, доводят до влажности 65-70%, пригодной для формования, формуют в гранулы размером 3-4 мм, сушат на воздухе, за.тем в термостате при 110-120оС и прокаливают при продувке воздухом до Т = 450оС. Затем гранулы в количестве 100 r подвергают активации путем четырехкратного ионного обме.на в растворе 10% NH>CI в количестве 200 мл на каждую обработку и однократно 100 мл 10%-го раствора

LaCI3 . Активацию проводят при 80 С

0 в течение 4-х ч на каждую обработку.

После ионного обмена гранулы отмывавт ионов хлора, просушивают на воздухе и затем при 120 С, проо каливают при T = 550-600ОС в токе воздуха, а затем обрабатывают при

750ОС 10%-ным водяным паром в течение б ч.

Время, необходимое на каждую стадию при получении 200 г катализатора в лабораторных условиях следующее: смешение геля с цеолитом NaY u доведение до однородной массы

30 мин.; доведение катализаторноп ма< cl.l до влажности 6 5-70 Bec. "., ной для формования — 15 — 18 ч; формовка н гранулы 1 ч; сушка на воздухе 23-25 ч; сушка в термостате при 110 †120

5-6 ч; прокалка при продувке воздухом до 450 C — 5-6 ч; активация путем ионного обмена

20 ч; отмывка or ионов СВ 5-6 ч; сушка на воздухе 3 ч; сушка в термостате при 110-120 С

5 ч; прокалка при 550-600 С в токе

15 воздуха — 4 ч; о термопарообработка при 750 С

6 ч.

Пример 2. Для получения

_#_ цеолитсодержащего катализатора конверсии углеводородного сырья в качестве матрицы применен гель, полученный при обработке Дарыдагской термальной воды -(Нахичеванской ACCP) р5 .смесью силиката щелочного металла со спиртом.

Применяемый для получения катализатора гель содержит сухое вещест. во — 9,8%, имеющий химический состав, вес.%: Hg 2,47; К 0,5; Са 22,84;

ЗО Si 20,42; СI 14,3; Na 2,67; Fe 0,03;

:! 0,002; Вr 0,017; Se 0,0002; Те

0,0002; Ge 0,0004; Hg 0,002; Си 0,005;

10, 1,56; В 2,85; As 0,18.

1000 rгеля и 24,,5 г цеолита

NaY (с отношением S IO = 4,7) тщательно перемешивают до однородной массы, доводят до влажности 6570%, пригодной для формования, формуют в гранулы размером 3-4 мм, су40 шат на воздухе, затем в термостате при 110-120О С и прокаливают при продувке воздухом до 450 С. Затем

0 гранулы в количестве 100 r подвергаются активации путем ионного обмена четыре раза в растворе 10%

NH CI, в количестве 200 мл на каждую обработку и однократно 100 мл 10%ного раствора аСI . Активацию проводят при 80ОС в течение 4 ч на каждую обработку. После обмена гранулы отмывают от ионов хлора, просушивают на воздухе и при 120 С, о прокаливают при 550-600 С в токе, воздуха, а затем обрабатывают при

7500C/100% водяным паром в течение

55бч.

Эффективность полученных катализаторов была исследована в процессе крекинга вакуумного отгона и деструкЩ тивной изомеризации ундекана. Полученные результаты представлены в таблицах 1, 2 и 3.

803968

Таблица 1

Результаты крекинга вакуумного отгона парафинистой нефти (ФР 310-500ОС) над цеолитсодержащими катализаторами (t=450oC,ñêoðoñòü подачи сырья 1,5 ч " ) еолитсодержащий

Hg-Si катализатор (для сравнения) 10,5 3,2

Цеолитсодержащий катализатор на основе геля пластовых вод

10,0

4,0

Цеокар — 2 (для сравнения) 12

4,7

Таблиц а 2

Состав продуктов крекинга вакуумного отгона парафинистой нефти фр. 310-550оС при

Т=500вС и весовой скорости подачи сырья

--Ф над цеолитсодержащими катализаторами на основе нефтегазодобывающего управления геля(НГДУ) им. Серебровского и Дарыдагской гели

Газ до С4 вкл., в т.ч. водород

27,6

0,07

22,0

0,1

19,7

0,1

2,20

1,9

1,7 метан

3,21

1,8

1,3 этан этилен

2,3

3,52

1,9

4,40

4,8

4,4

10 9

6,1

5,8

1,5

1,2

1,0

1,6

1,5

1,6

0,8

0,7

1,0

0,8 пропан пропилен

i-бутан н-бутан о -i-бутилены -цис.бутилен (Ь -транс.бутилен

Состав продуктов крекинга, в вес.4

803968

Продолжение табл. 2

0,5

0,4

38,8

35,1

38,5 высшие парафины в газе

5,1

4,4

4,8 бензин нк-195 C+C

43,3

39,5

43,9 фр. 195оC = к.к.

28,9

25,7

30 5

6,1

4,6

4,7

1,2

1,1

1,2

100

100

100

ИТОГО

Таблица 3

Сост ав продуктов де с тру кти в н ой и з оме ри з аци и ундекана при 5000С и Ч = 1 час над цеолитсодержащими катализаторами на основе геля

НГДУ им. Серебровского и Дарыдагско . гели

2,81

3,52

4,50

4,67

6,37

7,31

8,19

13,21

6,3

4,79

8,7

20,90

18,0

15,5

4,80

2,09

10,20

12,6

-изобутан

gi,-Бутиленов

8,01

24,19

23,01

1,85

2,77 н-пентан

1,25

1,24

8,81

12,72

9,20

4,90

4,77

12,54

16,81

21., 50 дивинил., бензин нк-195 С

Кокс

Потери

Водород+метан этан-+этилен

Сухого газа

Пропан

Пропилен

С

Х и -бутан

7 н-Амиленов

Изопентан

Ti.-Амиленов

Состав продуктов реакции, вес.Ъ

6,93

21,62

803968

Продолжение табл. 3

57,8

58,62

Хс,-с5

3,67

8,4

6,08

2,03

Е 7

1,54

8,4

6,08

2,15

1,55

21,7

24,52

18, 10

3,15 Kc„

4,80

Кокс

Потери

1,0

100

ИТОГО

Таблица 4

Состав продуктов деструктивной изомеризации ундекана при 500 С и V = 1 час

Хсухого газа

6,9

8,19

15,1

15,5

13,1

12,6

Изобутан

Ибутан

3,1

2,09 „„ -Бутиленов

2,3

6,93

С4

18,9

9,0

Изопентан

0,8

1,24

1,3

1,5

12,6

5,3

XCb С10

36,4

Я Кокс

3,15

3,7

1,0

1,1

Потери

100

100

ИТОГО н-Пентан

Ян-Амиленов

gi-Амиленов

21,62

12,72

2,77

4,77

21,50

10, 50

10,10

803968

Составитель В. Карпов

Техред Н. Келушак Корректор Н. швыдкая

Редактор Г. Минко

Тираж 578 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 10746/5

Филиал НПП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4, Формула изобретения

Применение геля, выделенного из пластовых вод в процессе обработки их смесью силиката щелочного металла со спиртом, в качестве матрицы цеолитсодер.кащего катализатора для процессов крекинга и деструктивной изомеризации углеводородов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 434675, кл. С 07 ) 71/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

9 451633 кл. С 02 Ь 1/22, 1974.