Катализатор для ароматизации нефтяных фракций

до делам изобретеиий и открытий(54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ АРОМАТИЗАЦИИ НЕФТЯНЫХФРАКЦИЙ группы, содержащей германий, рений, свинец, серу, железо, цинкОкись алюминия 0,05- 20Остальное Изобретение относится к производству катализаторов для получения ароматических углеводородов из нефтяных фракций конверсией с водяным паром,Известен катализатор для аромати 5зации углеводородов, содержащий платину, палладий и окись хрома на окисиалюминия 1 1 1.Наиболее близким к предлагаемомукатализатору является катализатордля ароматизации нефтяных фракцийконверсий с водяным паром, содержащий родий на окиси алюминия ( 2.Недостатком этого катализатораявляется невысокий выход бензола( 8-16,5 Ф на пропущенное сырье 1.Целью изобретения является повыше.ние активности катализатора,Цель достигается тем, что катали.гозатор, включающий родий на окисиалюминия, дополнительно содержитодин или несколько элементов; выбранных из группы, содержащей германий, рений, свинец, серу, железо, цинк при следующем соотношении компонентов вес.:Родий 0,1 - 1,0 Один или несколькоэлементов из Катализаторы применяют для ароматизации нефтяных фракций, содержащих в основном парафиновые и нафтеновые углеводороды. К такому сырью относятся предпочтительно прямогонные бензиновые фракции нефти, парафиновые рафинаты,остающиеся после извлечения ароматических углеводородов. Катализаторы применяют при 450-700 С предпочтительно при 500-600 С. Ука",П р и м е р 3, Опыт проводятна катализаторе, содержащем 0,6/Рп и 20 Ге(остальное окись алюминия),на таком же сырье и в тех же условиях(кроме температуры), как в примере 1.При 560 С выход, вес,:., жидкогопродукта составляет 42,1, выход ароматических углеводородов 23,8, в томчисле бензола 22,3 и толуола 1,5.Состав газообразных продуктов,об.3: Н 72,3; СО 18,5; СО 6,6;СН 4 2 6П р и м е р 4. Опыт проводятна катализаторе, содержащем, вес0,6 Рп и 0,5 Се, остальное окисьалюминия,Условия опыта те же, что и в примере 1, за исключением температуры,3 9714которых используют нвпромотированныиалюмородиевый катализатор (400-500 фС).Если на обычном алюмородиевом катализаторе повышать температуру до 500 ОСи выше, то выход ароматических углеводородов не увеличивается, а напротив снижается, при этом растет несе лективная конверсия сырья с водянымпазом.При использовании промотированных 0алюмородиевых катализаторов с повышением температуры выход ароматическихуглеводородов возрастает и превосходит выход ароматических углеводородов, полученных на алюмородиевом 15катализаторе при оптимальной температуре. В зависимости от составарекомендуемого катализатора наиболеевысокие выходы достигаются при разных для каждого катализатора температурах, которые находятся в основном в интервале 500-650"С. Весовоесоотношение водяной пар: сырье, какв известном способе, находится в пределах 0,5-5:1.25Катализаторы согласно изобретениюпозволяют увеличить выходы ароматических углеводородов ( особенно бенэо.па ) в 1,2-2 раза по сравнению с выходом, получаемым при использованииизвестного алюмородиевого катализатора,В приводимых ниже примерах результаты для каждого катализатора приведены лри оптимальной температуре.35П р и м е р 1. В качестве сырьяиспользуют прямогонную бензиновуюфракцию нефти, выкипающую в пределах62-105 о С.Характеристика сырья:40Плотность 0,701 г/смУглеводородный состав,вес.:парафиновые 75,9нафтеновые 21,0ароматические 3145содержание серы 1 РРп 1Опыт проводят на катализаторе,содержащем, вес.4, 0,6 РЬ, 1,0 Ре,98,4 окиси алюминия. Катализаторготовят пропиткой 10 г окиси алюми 50ния (,шарики диаметром 22-2,5 мм,объем пор 0,5 см/г, насыпной вес0,75 г/см , суммарный объем пор0,45 см/г ) 14 мл водного раствораНРе 04 и РЬСЯ 3 Н 20, содержащего0,06 г родия и О,1 г рения в пересчете на металл. В раствор добавляют2;, уксусной кислоты. 65 4Пропитывание проводят при перемешивании с одновременным упариваниемраствора. Катализатор сушат при50; 110 и 130 С ( по 3 ч), а затемпрокаливают в токе воздуха при500 С. Далее катализатор ( 2,6 г) обрабатывают водородом, подаваемымс объемной скоростью 1000 ч " , ипроводят опыт. Условия опыта: весовая скорость подачи углеводородногосырья 1,54 г/г катализатора 1 ч,весовое соотношение вода: сырье = 1,5,температура 520 С. В этом примереи во всех последующих приводятсятемпературы, при которых достигнутынаилучшие результаты, Выход, вес,3,жидкого продукта С 67,5, выход ароматических углеводородов 28,8, в томчисле бензола 22,7 и толуола 6,1.Состав газообразных продуктов, об.;:Н д 73,1; СО 16,5: С 02 8,4; СН 2.Длительность опыта 3 ч.Например 2 ( для сравнения) . Опытпроводят в присутствии катализатора,содержащего 0,6 вес.1 РЬ на том жеалюмоокисном носителе. Сырье и условия опыта кроме температуры ) те же,что и в примере 1. Температуры и выход ароматических углеводородов, втом числе бензола и толуола, приведены в табл,1.Из данных примера 2 следует, чтовыход ароматических углеводородовпри повышении температуры от 430до 460 С повышается до 17 вес.:, апри дальнейшем повышении температурыснижается, Лучший результат, достигнутый на таком катализаторе, значительно ниже, чем на катализаторе сдобавкой рения,430 9,8 2,1 7,7 1,8 460 17,015,2 0,4 6,3 490 5,9 5которая составляет 650 С. Выход,вес,1, жидкого продукта 49,2, выходароматических углеводородов 25,8 втом числе бенэола 18,5 и толуола 7 3Состав газообразных продуктов,об./:Н 67,2; СО 8,5; СО 20,7; СН 0,6,П р и м е р 5, Катализатор содержит,вес.Ф: 0,6 РЬ и 0,1 5,остальное окись алюминия. При условияхпримера 1 и температуре 640 С,вес,1, 1 ожидкого продукта 29,1, выход ароматических углеводородов 22,9, в томчисле бензола 21 и толуола 1,9, Жидкий продукт представляет собой концентрат ароматических углеводородов,содержащий их в количестве78,5 вес.1,Состав газообразных продуктов,об.Р Н 2 74,2; СО 17,6; СО 2 6,2;СН 2,0, 2 оП р и м е р 6., Катализатор содержит , вес,3, 0,6 РЬ и 1,0 Еп, остальное окись алюминия,При 490 С и условиях примера 1 25 выход, вес, 1, жидкого продукта составляет 35,8, выход ароматических углеводородов - 25,1, в том числе бензола 21,5 и толуола 3,6.П р и м е р 7. Катализатор содер-зо жит,вес,3: 0,1 РЬ и 1,0 Ре, остальное окись алюминия, При 600 С и прочих условиях, как в примере 1, выход вес,ф, жидкого продукта 55,2, выход ароматических углеводородов 19,7, з в том числе бензола 18,1 и толуола 1,6. ЬП р и м е р 8, Катализатор содержит,вес., 0,6 РЬ и 0,4 РЬ, остальоное окись алюминия. При 540 С и условиях примера 1 выход, вес,4, жидкогопродукта 44,8, выход ароматическихуглеводородов 21,4, в том числе бензола 17,2 и толуола 4,2.П р и м е р 9. Катализатор содержит вес./, 0,6 РЬ, 0,3 Ге, 0,4 РЬостальное окись алюминия. При 580 Си условиях примера 1 выход, вес.жидкого продукта 49,5, ароматическихуглеводородов 34,0,в том числе бензола 23,5 и толуола 10,5,Состав газообразных продуктов,об,;: Н 72,0; СО 19,6; СО 6,8;СН 1,6.П р и м е р 10. Катализатор содержит,вес,"., 1,0 РЬ и 1,0 Ре на окиси алюминия. При условиях примера 1выход, вес.1, жидкого продукта 61,4,выход ароматических 32,5, в том числе бенэола 25,0 и толуола 7,5,Повышение содержания родия до1 вес.". приводит к получению хорошихпоказателей, однако такое повышениенецелесообразно в связи с высокойстоимостью катализатора.В табл.2 приведена серия сравнительных примеров, иллюстрирующих пределы концентраций компонентов в катализаторе, Во всех примерах приводятся результаты опыта при температуре, обеспечивающей наилучший выходароматических углеводородов на .такомкатализаторе. Все прочие условия теже, что в примере 1,бензола толуола971465 Таблица 2 Выход ароматических, вес 3 Номерпримера Состав катализатора, вес.3 бензола толуола суммарный 460 16,4 11 0,6 2,6 0,05 19,0 6,1 0,6 28,8 520 22,7 12 0,6 540 28,9 34,6 5,7.21 О 1,9 22,9 0,6 18 0,5 720 20,2 23,7 РЬ 19 2,0 0,6 480 14,8 16,8 0,1 0,6 0,4 540 17,2 0,6 690 10,4 16,5 6,1 3,0 21 17,5 0,6 460 0,1 5,5 2,0 1,0 О,б 490 25,1 4 ,6 0,6 31,4 510 26,0 7 0,1 10,1 О 600 1,0 18,1 1,6 19,7 25,0 520 1,0 7,5 МУвеличение содержания Ве вес.24 невыгодно из-за его дефицитности.о 22 6 3,0Йе Температура, С971465 10 группы, содержащей германий, рений, свинец, серу железо цинк Окись алюминия 0,05 -20Остальное 10 1. Патент СЙА М 355 ч 901, кл. 208-136, опублик. 1971. Составитель Е.ДжуринскаяРедактор З.Бородкина Техред Т.Маточка Корректор Ю,Макаренко Заказ 8793/18 Тираж 583 Подписное ВНИИПИ 1 осударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. "/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, ц Формула изобретенияКатализатор для ароматизации нефтяных фракций путем конверсии с водяным паром, включающий родий на окиси алюминия, о т л и ч а ю щ и й. с я тем, что, с целью повышения активности катализатора, он дополнительно содержит один или несколь. ко элементов, выбранных из группы, содержащей германий, рений, свинец, серу, железо, цинк при следующем соотношении компонентов, вес,:Родий 0,1 - 1,0 Один или несколько элементов из Источники информации,принятые во внимание при экспертизе2. Авторское свидетельство СССР У 38656, кл С 07 С 3/58, 1969 (про 1 тотип).