Катализатор для риформинга, крекинга и частичного окисления углеводородов

т 1 п 560520 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ Союз Советских Социалистических Республик(33) -Государственный комитет Совета Министров СССРпубликовано 30.05.77. Бюллетень ч"е ата опубликования описания 15,08.7 делам изобретени и открытий(72) Авторы изобретени Иностранцы Тадаеси Томита, Микио Нода, Есинобу Ямагут(Япония) Иностранная фирма Тойо Инджиниринг Корпорейшн и Фудзими Лтд.(54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ РИФОРМИНГА, КРЕКИНГ И ЧАСТИЧНОГО ОКИСЛЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ кальцпево-глпноземпсто щего 79 0% АзОз, 18, 0,5% ХаеО, 0,3% ГезОз го 97% частиц, менее5 ность 1763 С. Затем до тилцеллюлозы и смесь мп воды. С помощью э изготавливают цилиндр метром 12,5 мм и длпнот0 Таблетки подвергают гревают до 1300 С, вь температуре 2 час и охл приготови углевонга, крсодородов, а углево- члический го цемента, содержа% СаО, 0 4% МоО, и 01% 810 з, имеющс мсш, и огнсупорбавляют 1 часть месмешпвают с 30 частякструзпонной машины чсскпс таолстки диа- ,13 мм,старению, сушат, надержпвают при этоп аждают. сти ботк оран глен кинг ста,ешением анало лизатор на осно й 21 вес, % оки имеет относиизкую механиполученного катализа- СаО 14,91; МоО 0,33, еОз 0,25 и 510, 0,08) ния активности и механипредлагаемый катализатор металла содержит окись ющем содержании компотоость сыппрп веса ляст ком 7 пн шастс чснпс соста с прп 0,0 - 60,0 стальное может быть металла, выллия, магния о 300 % от таким обвой рпфоррье - легка кальцини с 82 частямт Изобретение относится к облаления катализаторов для перерадородов, в частности для рифкинга и частичного окисления уИзвестен катализатор для крдородов, включающий в себя крцеолит и окись алюминия 1.Ближайшим техническим ргичной задачи является катаве окиси алюминия с добавкоси никеля 2.Однако такой катализатортельно низкую активность и нческую прочность,С целью повышеческой прочностив качестве окислакальция при следунентов, вес. %:Окись кальцияОкись алюминияВ предлагаемый катализатордополнительно введен окиселбранного из группы окислов бери стронция в количсстгс от 0,3веса катализатора.П р и м с р 1. 18 частей поророванного глинозема смешиваю Химический состав15 тора, %: А 1 зОз 84,01;примеси (КазО 0,14, 1"остальное.Катализатор имеет кажущуюся35,9%, кажущийся удельный вес 3,020 ной вес 1,97. Катализатор не разрупогружении в кипящую воду. Увелипри погружении в кпящую году14,7%. Прочность на раздавлпванпватной температуре 319 кг/см-.25 С применением приготовленногоразом катализатора проводят пароминг углеводородов. Подавасмос ськое масло, 56052084,42 12,00 2,43 Условия реакции Температура, С 1000 Давление, кг/см 30 НгО/С (молярное отношение) 4 Объемная скорость, час -2,000 Состав продукта реакции, об, % 58,1 СО 1 1,3 13,4 СН 4 17,2 Время непрерывной реакции, час 90 Б. С применением того же катализатора проводят частичное окисление углеводородов.Результаты приводятся ниже.Конечная точка кипения, С 360 Удельный вес 0,784 Элементарный анализ, вес, %С 85,6 Н 13,40 Ь 0,79Условия реакции;Температура, СДавление, кг/смгОбъемная скорость, час-Состав продукта реакции,об. %Нг 59,5 СО 10,5 СО, 16,6 СН 4 13,4Время непрерывной реакции, час 20 Отложение углерода 0П р и м е р 2. 54,5 частей порошка осажденного углекислого кальция смешивают с 45,5 частями высококачественного порошка электроплавлснного глиноземистого цемента, содержащего, %: А 1 гОз 79,27, СаО 18,57, Рег 03 0,21, 810 г 0,12, имеющего 97% (по весу) частиц, менее 88 мк, и огнеупорность 1800 С.К смеси добавляют 3 части очищенного керосина и 1 часть этилцеллюлозы и смесь тщательно смешивают с 27 частями воды. Формование, старение и спекание проводят, как указано в примере 1.Химический состав полученного катализатора, %: А 1 гОз 49,04; СаО 50,13; МпО 0,25, примеси - остальное (КагО 0,30; РегОз 0,18 и 81 Ог 0,06).Катализатор имеет кажущуюся пористос гь 48,2%, кажущийся удельный вес 2,76 и насыпную плотность 1,42. Продукт не разрушается при погружении в кипящую воду. Увеличение в весе при погружении в кипящую воду составляет 25,1 % . Прочность на раздавливание при комнатной температуре 388 кг/см.А. С применением приготовленного таким образом катализатора проводят паровой риформинг углеводородов. Подаваемое сырье - сырая нефть из Кувейта.Результаты приводятся ниже.Удельный вес 0,853 Элементарный анализ, вес. %СН520 30 85,67 13,40 ,79 Условия реакцииТемпература, СДавление кг/смгНгО/С (молярное отношение)Время контакта, секВыход продуктов реакции, вес. %НгСОСН 4СгНзСгН 4СзНзСзНеС 4 Н оС 4 НзС 4 НбФракция выше СзВремя непрерывной реакции,часОтложение углерода 82510,50,24 35 1,26 0,60 2,68 12,50 2,16 25,34 1,00 13,32 0,81 1,00 5,85 33,0650 730 55 П р и и е р 3. 62,4 части порошка осажденного углекислого кальция и 6,4 части порошкового гидрата окиси магния, содержащего, %: МдО 66,0; СаО 0,5; А 1 гОз 0,2; ГегОз 0,04; 51 Ог 60 0,03 и имеющего, потери при прокаливании33,0% смешивают с 31,2 частью высококачественного кальций-глиноземистого цемента, применявшегося в примере 1. Затем добавляют 1 часть метилцеллюлозы и смесь тщатель но смешивают с 35 частями воды. ФормоваПодаваемое сырье - остаток от атмосфернойдистилляции кувейтской сырой нефти.Результаты приводятся ниже,Удельный вес 0,923Элементарный анализ, вес. %С 86,09Н 11,568 1,97Окисляющий агент Кислород 95%-ной чистоты10 Условия реакцииТемпература, С 1000Давление, кг/см 20НгО/С (молярное отношение) 0,8Ог/С (молярное отношение) 0,4615 Объемная скорость, час в1,100Состав продукта реакции, вес. %Нг 52,42СО 36,3810,25СН 4 1,05Время непрерывной реакции,час 96Отложение углерода 0В. С применением того же катализатора25 проводят термическое крекированис углеводородов, Подаваемое сырье - легкое масло.Результаты приводятся ниже.Конечная точка кипения, С 360Удельный вес 0,823Элементарный анализ, вес. %СН.примеси - остальное (КагО 0,22 РегОз 0,13 и510 г 0,04)Катализатор имеет кажущуюся пористость54,4% кажущийся удельный вес 2,96 и насыпную плотность 1,34. Продукт не разрушаетсяпри погружении в кипящую воду. Увеличениев весе при погружении в кипящую воду со.ставляет 17,8%.Прочность на раздавливание при комнатной температуре 126 кг/см.С применением полученного таким образомкатализатора проводят частичное окислениеуглеводородов. Подаваемое сырье - кувейтская сырая нефть.Результаты приводятся ниже.Удельный вес 0,853Элементарный анализ, вес. % 84,42С 84,42Н 12,08 2,43Окисляющий агент Кислород 95%-нойчистотыУсловия реакцииТемпература, С 1000Давление, кг/см 20НгО/С (молярное отношение) 0,39Ог/С (молярное отношение) 0,43Объемная скорость, час в1,100Состав, продукта реакции, об. %НгСОСОгВремя непрерывной реакции,час 115Отложение углерода 0Пример 4. 33,3 части порошкового углекислого стронция смешивают с 66,7 частямикальций-глинозем истого цемента, применявшегося в примере 1, Затем добавляют 1 частьметилцеллюлозы и смесь тщательно смешивают с 30 частями воды. Формование, старениеи спекание выполняют, как и указано в примере 1,Химический состав катализатора, %; А 1 гОз58,8; СаО 14,21; МдО 0,27; ЯгО 25,75 примеси - остальное (ХагО 0,30; ГегОг 0,22 и 810 г0,07) .Катализатор имеет кажущуюся пористость53,4%, кажущийся удельный вес 3,19 и насыпную плотность 1,48. Катализатор не разрушается при погружении в кипящую воду. Увеличение в весе при погружении в кипящую воду23,4%,Объем пор составляет 0,338 смз/г, радиуспор 50%, распределение 0,6 мк и прочностьна раздавливание при окружающей температуре 266 кг/см.С применением этого катализатора производят частичное окисление углеводородов. Подаваемое сырье - кувейтская сырая нефть, 84,4212,002,43Воздух 15 84,37 14,87 0,17 Условия реакцииТемпература, СДавление, кг/смН,О/С (молярное отношение)Время контакта, секВыход продуктов реакции, вес,НгСОСН 4СгНС,Н 4СЭНВ 820 0 1,02 0,155 бО б 5 Результаты приводятся ниже.Удельный вес 0,853 Элементарный анализ, вес. %С5 Н8Окисляющий агентУсловия реакцииТемпература, С 1000 10 Давление, кг/смг 0НгО/С (молярное отношение) 1,45 НгО/С (молярное отношение) 0,44 Объемная скорость, час Состав продукта реакции, вес. %:Нг 17,78 СО 11,48 СОг 8,37 СН 4 60,75 дт 60,75 20 Непрерывное время реакции, час 34Отложение углерода 0П р и м е р 5. 2,5 части порошковой окисибериллия 99,5%-ной чистоты смешивают с 2,5 частями очищенного керосина и с 97,5 частя ми высококачественного глиноземистого цемента, применявшегося в примере 1. Смесь тщательно смешивают с 25 частями воды.Формование, старение и спекание проводят, как указано в примере 1.ЗО Химический состав полученного катализатора, %: А 1,0, 78,03; СаО 17,85; МоО 0,39, примеси - остальное. (0,50% ХагО, 0,29% ГегОг и 0,10% %0 г). Катализатор имеет какущуюся пористость 35,3%, кажущийся удельный З 5 вес 2,85 и насыпную плотность 1,91. Продуктне разрушается при погружении в кипящую воду. Увеличение веса при погружении в кипяшуо воду составляет 26,2%, Прочность на раздавливание при окружающей температуре40 315 кг/смг.С применением этого катализатора проводяттермическое крекирование углеводородов в присутствии пара для получения олефинсодержащего газообразного продукта. Подаваемое 45 сырье - лигроин.Результаты показаны ниже.Конечная точка кипения, С 180 Удельный вес 0,6/4 Элементарный анализ, вес. %50 СН5%1,71,53,615,21,130,31,84,000,31,942 30 О 50 13,1С.Н О, СН, 1,9 СН, 4,4Фракция выше С 13,7 Отложение углерода 0П р и м е р 6. Часть метилцсллюлозы добавляют к 100 частям высококачественного каль. цийглиноземистого цемента, применявшегося в примере 1. Смесь тщательно смешивают с 30 частями воды. Формование, старение и спекание выполняют, как указано в примере 1.Химический состав катализатора; %: Л 1,0 з 80,3; СаО 18,3 МдО 0,40.Катализатор имеет кажущуюся пористость 36,1%, кажущийся удельный вес 2,95 и насыпную плотность 1,89, Катализатор не разрушается при погружении в кипящую воду. Увеличение в весе после погружения в кипящую воду составляет 17,0%. Прочность на раздавливацие при окружа 1 ощей температуре 226 кг/смз.С полученным таким образом катализатором проводят термическое крекировацие углеводородов в присутствии пара. Подаваемое сырье - легкое масло.Резмльтаты приводятся цижс.Конечная точка кипения, С 360 Удельный вес 0,827Элементарный анализ (вес. %);С 86,67 Н 13,40 Я 0,79Условия реакции:Температура, С 750 Давление, (кг/см-") 0 Н 20/С (молярцое отношение) Оюо Время контакта, сек 0,35 Выход продуктов реакции, вес. %Н 1,7СО 0,3 СО, 10,9 СН 4 10,1 СзНз 2,9 СзН 4 23,70,5СзН, 16,00С 4 Н, 5,7 С 4 Н, 5,0 Фракция выше Г; 31,5 Непрерывное время реакции,час 95Отложецие углерода 0 П р и м е р 7, 28,4 части порошкового углекислого стронция, 14 частей порошкового кальцинированного,глинозема и 20 частей порошкового гидрата окиси магния смешивают с 35,6 частями кальциевоглиноземистого цемента, применявшегося в приз.ерс 1. Затем к смеси добавляют 10 частей восковой эмуль - сии, содержащей 40% частиц микровоска крупностью 1 - 3 мк. Гз;есь тщательно мссилась с 15 .астямп воды. Формование, старецпе и сцскацис выполняют как указано в примере 1.Химический состав полученного катализатора, %: Л 1;Оз 65,48; СаО 11,06; МоО 1,79; ЯгО 20,25, примеси - остальное (1 ха,О 0,37; ГезОз 0,18; 810, 0,07). Катализатор имеет кажущую. ся пористость 53,0%, кажущийся удельный вес 3,5 и насыпную плотность 1,48. Катализа тор не разрушается при погружении в кипя. щую воду. Увеличение в весе после погруже. ния в кипящую воду составляет 20,8%. Проч. ность на раздавливание при окружающей тем. пературе 246 кг/см,С полученным таким образом катализатором проводят термическое крекирование углеводородов в присутствии пара. Подаваемое сырье - фракция от перегонки под уменьшенным давлением. Результаты приводятся цижс.Удельный весЭлементарный анализ, вес. %СН Условия реакцииТемпература, СДавление, кг/см-НО/С (молярное отношение)Время контакта, сскВыход продуктов реакции, вес.НСОСОзСНСзНзСзНзГ 4 Н 1 оГ 4 НзСНзФракция вьццс ГзВремя непрерывной реакции,часОтложсцис углерода Формула изооретеция 1. Катализатор для риформинга, крекингзи частичного окисления углеводородов, содержащий окись алюминия и окисел металла, 55 о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения активности катализатора, он содержит в качестве окисла металла окись кальция ппи следующем содержании компонентов, вес. %: окись кальция 10,0 - 60,0; окись алюминия - 60 остальное.2. Катализатор по и. 1, отличающийсятем, что, с целью повышения механической прочности катализатора, он дополнительно содержит окись металла, выбранную из груп пы окислов бериллия, магния и стронция в ко560520 10 Составитель В. КарповТехред И. Карандашова Редактор М. Никольская Корректор Е. Хмелева Заказ 1452/20 Изд. Ме 487 Тираж 947 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 9личсствс от 0,3 до 30,0 вес.от веса катализатора.Источники информации, принятыс во внимание при экспертизе 1. Пигузова Л. И. Высококремнистыс цсолиты и их применение в нефтепереработке и нефтехимии, М Химия, 1974, с. 80,2. Куап бццЬп, 21, 30, (1968) (прототип).