Способ алкилирования при применении катализатора, содержащего цеолиты, имеющие в своем составе редкоземельные элементы, при высоком содержании церия, и гидрогенизирующий металл - заявка 2017103738 на патент на изобретение в РФ

1. Способ алкилирования углеводородов, в котором алкилируемое органическое соединение реагирует с алкилирующим агентом, чтобы образовать алкилат, в присутствии катализатора, при этом катализатор подвергается периодическим образом стадии регенерации посредством контактирования с исходным материалом, содержащим насыщенный углеводород и водород, указанная регенерация выполняется при 90% или менее от активного цикла катализатора, при активном цикле катализатора, определяемом как время от начала подачи алкилирующего агента до момента, когда по сравнению с поступлением в секцию реактора, содержащую катализатор, 20% алкилирующего агента оставляет секцию реактора, содержащую катализатор, без конвертирования, не учитывая изомеризацию внутри молекулы, где указанный катализатор содержит гидрогенизирующий функциональный компонент, компонент твердой кислоты и один или несколько редкоземельных элементов, указанные один или несколько редкоземельных элементов включают по меньшей мере 0,1 масс.% церия в расчете на общую массу катализатора.
2. Способ по п. 1, в котором один или несколько редкоземельных элементов включают по меньшей мере 0,3 масс.% церия, в расчете на общую массу катализатора.
3. Способ по п. 1, в котором один или несколько редкоземельных элементов включают по меньшей мере 0,5 масс.% церия, в расчете на общую массу катализатора.
4. Способ по п. 1, в котором один или несколько редкоземельных элементов включают церий и лантан.
5. Способ по п. 1, в котором церий добавляют к катализатору и/или компоненту твердой кислоты посредством пропитки или посредством ионного обмена или же их комбинации.
6. Способ по п. 1, в котором алкилируемое органическое соединение содержит изопарафин или смесь изопарафинов, и алкилирующий агент содержит C3-C5 алкены или смесь C3-C5 алкенов.
7. Способ по п. 6, в котором алкилирующим агентом является н-бутен или смесь бутенов.
8. Способ по п. 6, в котором алкилируемым органическим соединением является изобутан.
9. Способ по п. 1, в котором катализатор содержит гидрогенизирующий функциональный компонент на носителе, содержащем 2-98 масс.% матричного материала и в качестве остатка компонент твердой кислоты.
10. Способ по п. 9, в котором носитель катализатора содержит 20-80 масс.% матричного материала и в качестве остатка компонент твердой кислоты.
11. Способ по п. 10, в котором носитель катализатора содержит 20-50 масс.% матричного материала и в качестве остатка компонент твердой кислоты.
12. Способ по п. 9, в котором матричный материал содержит глинозем.
13. Способ по п. 1, в котором компонентом твердой кислоты является фожазит или цеолит бета.
14. Способ по п. 13, в котором компонентом твердой кислоты является Y-цеолит.
15. Способ по п. 14, в котором компонент твердой кислоты получают способом, включающим следующие стадии: приготовление натриевого цеолита, выполнение ионного обмена для натриевого цеолита посредством NH4+ и/или ионов редкоземельного элемента, чтобы уменьшить содержание Na2O до примерно 3-6 масс.%, обработка цеолита паром при примерно от 400 до примерно 500°С таким образом, чтобы размер элементарной ячейки a0 находился в интервале от примерно 24,56 до примерно 24,72Å, выполнение ионного обмена посредством ионов NH4+, чтобы уменьшить содержание Na2O ниже примерно 1,5 масс.%, и сушка.
16. Способ по п. 14, в котором компонент твердой кислоты получают способом, включающим следующие стадии: приготовление натриевого цеолита, выполнение ионного обмена для натриевого цеолита посредством NH4+ и/или ионов редкоземельного элемента, чтобы уменьшить содержание Na2O до примерно 3,5-4,5 масс.%, обработка цеолита паром при примерно от 400 до примерно 500°С таким образом, чтобы размер элементарной ячейки a0 находился в интервале от примерно 24,58 до примерно 24,68Å, выполнение ионного обмена посредством ионов NH4+, чтобы уменьшить содержание Na2O ниже примерно 1,0 масс.%, и сушка.
17. Способ по п. 14, в котором компонент твердой кислоты получают способом, включающим следующие стадии: приготовление натриевого цеолита, выполнение ионного обмена для натриевого цеолита посредством NH4+ и/или ионов редкоземельного элемента, чтобы уменьшить содержание Na2O до примерно 3,5-4,5 масс.%, обработка цеолита паром при примерно от 400 до примерно 500°С таким образом, чтобы размер элементарной ячейки a0 находился в интервале от примерно 24,60 до примерно 24,66Å, выполнение ионного обмена посредством ионов NH4+, чтобы уменьшить содержание Na2O ниже примерно 0,7 масс.%, и сушка.
18. Способ по п. 16, в котором гидрогенизирующим функциональным компонентом является платина, палладий или их смесь.
19. Способ по п. 1, в котором катализатор изготавливают посредством a) прокаливания частиц, содержащих твердую кислоту, при температуре в интервале 400-575°С, b) включения благородного металла группы VIII в прокаленные частицы, чтобы образовать частицы, содержащие благородный металл, и c) прокаливания частиц, содержащих благородный металл, при температуре в интервале 350-600°С.
20. Способ по п. 19, в котором температура, примененная на стадии a), находится в интервале 450-550°С.
21. Способ по п. 20, в котором температура находится в интервале 460-500°С.
22. Способ по п. 21, в котором температура, примененная на стадии c), находится в интервале 400-550°С.
23. Способ по п. 22, в котором температура находится в интервале 450-500°С.
24. Способ по п. 23, в котором твердой кислотой является цеолит, выбранный из группы, состоящей из цеолита бета и фожазитов.
25. Способ по п. 1, в котором катализатор дополнительно содержит от примерно 1,5 до примерно 6 масс.% воды (ППП600).
26. Способ по п. 25, в котором катализатор содержит от примерно 1,8 до примерно 4 масс.% воды (ППП600).
27. Способ по п. 25, в котором катализатор содержит от примерно 2 до примерно 3 масс.% воды (ППП600).
28. Способ по п. 26, в котором твердой кислотой является фожазит или цеолит бета.
29. Способ по п. 28, в котором твердой кислотой является Y-цеолит.
30. Способ по п. 29, в котором гидрогенизирующим металлом является благородный металл группы VIII.
31. Способ по п. 25, в котором катализатор изготавливают посредством добавления воды к сухому катализатору, содержащему твердую кислоту и гидрогенизирующий металл, перед применением в процессе алкилирования.
32. Способ по п. 25, в котором процесс алкилирования начинают при применении катализатора, содержащего менее чем примерно 1,5 масс.% воды, и в котором воду добавляют к катализатору во время процесса алкилирования.
33. Катализатор алкилирования, содержащий:
a. Гидрогенизирующий металл в количестве от 0,05 до 0,5 масс.%.
b. Компонент твердой кислоты в форме молекулярного сита с замещением редкоземельными элементами с 2-9 масс.% одного или нескольких редкоземельных элементов, где один или несколько редкоземельных элементов включают по меньшей мере 5 масс.% церия в расчете на общую массу редкоземельных элементов.
34. Катализатор по п. 33, в котором компонент твердой кислоты содержит цеолит.
35. Катализатор по п. 34, в котором данный цеолит включает цеолит, имеющий структуру фожазита.
36. Катализатор по п. 35, в котором цеолитом является Y-цеолит.
37. Катализатор по п. 36, в котором Y-цеолит имеет размер элементарной ячейки в интервале 24,56-24,72 ангстрем.
38. Катализатор по п. 37, в котором размер элементарной ячейки находится в интервале 24,62-24,70 ангстрем.
39. Катализатор по п. 33, в котором твердая кислота содержит не более чем примерно 1 масс.% Na2O, в расчете на сухую массу (600°С, 1 час).
40. Катализатор по п. 39, в котором твердая кислота содержит не более чем примерно 0,8 масс.% Na2O, в расчете на сухую массу (600°С, 1 час).
41. Катализатор по п. 33, в котором гидрогенизирующий металл состоит по существу из благородного металла группы VIII.
42. Катализатор по п. 41, в котором благородным металлом группы VIII является платина.
43. Катализатор по п. 33, где катализатор дополнительно содержит матричный материал.
44. Катализатор по п. 43, в котором матричный материал содержит глинозем.
45. Катализатор по п. 33, где катализатор дополнительно содержит воду в количестве в интервале от примерно 1,5 до примерно 6 масс.%.
46. Катализатор по п. 45, в котором количество воды находится в интервале от примерно 2 до примерно 4 масс.%.
Наверх