Матрица цеолитсодержащего катализаторадля процессов крекинга и деструктивнойизомеризации углеводородов

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ои 80 3968(23) Приоритет е к авт. свид-ву М. Кл. 08. 78 (21) 2657868/23-0заявки Йо В 0129/О С 07 С 4/06 Государственный комите СССР оо делам изобретений и открытийОпубликовано Дата опублико 15.02,81. Бюллетень Мо ванмяописания 15.02.(54) МАТРИЦА ЦЕОЛИТСОДЕРЖАЩЕГО КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ПРОЦЕССОВ КРЕКИНГА И ДЕСТРУКТИВНОР ИЗОМЕРИЗАЦИИ УГЛЕВОДОРОДОВмериэа мическо ученно аО 0,6 510 НС или 00 8 510 1 ВС 850 2 Изобретение относится к приготовлению катализаторов для процессов крекинга и деструктивной изо ции углеводородов.Известна магнийсиликатная матрица для приготовления цеолитсодержащего катализатора для крекинга и деструктивной изомериэации нефтяного сырья 111 .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.ЪЦель изобретения - разработка матрицы цеолитсодержащего катализатора с повышенной крекингирующей и изомеризующей активностью.Цель достигается применением в ка 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 термаль ных вод химреагентом, представляющим собой синергическую смесь водного раствора силиката щелочного металла со спиртом. При этом соотношение силиката щелочного металла и спирта составляет 200-2000:1, Количество о раэовавшегося геля составляет 1-2 Ъ 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 применял На основании данных по хсоставу, общую формулу игеля можно представить вщем виде; Са2 .4 где й - 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 803868тавляет 37 вес. при выходе кокса3,15 весП р и и е р 1. Гель, применяемый в качестве матрицы цеолитсодержащего катализатора крекинга и деструктивной изомеризации, получают в процессе умягчения и очистки нефтяныхпластовых вод и термальных вод, вчастности пластовой воды нефтегазодобывающего управления (Серебровского) и Дарыдагской термальной водыхимреагентом,представляющим собой синергетическую смесь водного раствора силиката щелочного металла соспиртом. При этом, соотношение силиката щелочного металла : спирт составляет 200:1. Расход активной частиреагента на обрабатываемую воду составляет 0,01. Гель образуется впроцессе непрерывно при температуреокружающей среды. После 4 ч отстояполученный 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 веце- ство - 8,7, имеющее химический состав, вес,; Но 0,21; А 0,17; К 0,21; Са 31,3; 51 22,6 Т 0,02; С 14,3 Ге 0,03 Нп 0,64;Еп 0,02; Ьг 0,08; Ва 0,05; Нц 0,03; Ма 0,9; Ац 2,0; В 4,0 (остальные элементы идентифицировать не удалось).1000 г вышеуказанного геля и 21,8 г цеолита На, (с отношением 50 /А 1 Оз = 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 110-120 оС и прокаливают при продувке воздухом до Т = 450 оС. Затем гранулы в количестве 100 г подвергают активации путем четырехкратного ионного обмена в растворе 10 ННС в количестве 200 мл на каждую обработку и однократно 100 мл 10-го раствора аС 1 З . Активацию проводят при 80 СО в течение 4-х ч на каждую обработку,После ионного обмена гранулы отмывают от ионов хлора, просушивают на воздухе и затем при 120 С, проо каливают при Т = 550-6000 С в токе воздуха, а затем обрабатывают при 7500 С 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 йаУ и доведение до однородной массы 30 мин,; доведение катализаторноп массдо влажности 65-70 вес,"., при -ной для формования - 15-18 ч;формовка н гранулы 1 ч;сушка на воздухе 23-25 ч;сушка в термостате при 110-120 С5-6 ч;прокалка при продувке воздухомдо 4500 С - 5-6 ч;активация путем ионного обмена20 ч;1 ф отмывка от ионов СВ 5-6 ч;сушка на воздухе 3 ч;сушка в термостате при 110-120 С5 ч;прокалка при 550-600 С в токе15 воздуха - 4 ч;отермопарообработка при 750 Сб ч. П р и м е р 2. Для полученияЯ цеолитсодержащего катализатора конверсии углеводородного сырья в качестве матрицы применен гель, полученный при обработке Дарыдагской термальной воды .(Нахичеванской АССР)р смесью силиката щелочного металла соспиртом,Применяемый для получения катализатора гель содержит сухое вещество - 9,8, имеющий химический состав, вес,; Мц 2,47; К 0,5 Са 22,84;Зф 51 20,42; С 14,3; На 2,67; Ге 0,03;: 0,002; Вг 0,017; 5 е 0,0002; Те0,0002 р Ве 0,0004 Нд 0,002; Сц 0,005504 1,56; В 2,85; Аь 0,18.1000 г геля и 24,5 г цеолитаНаУ (с отношением 510 /АЙ 0 = 4,7)тщательно перемешивают до однородной массы, доводят до влажности 6570, пригодной для формования, формуют в гранулы размером 3-4 мм, су 40 шат на воздухе, затем в термостатепри 110-120 О С и прокаливают припродувке воздухом до 450 С. ЗатемОгранулы в количестве 100 г подвергаются активации путем ионного4 обмена четыре раза в растворе 10МН С 1, в количестве 200 мл на каждуюобработку и однократно 100 мл 10 ного раствора 1.аС 1 . Активацию проводят при 80 ОС в течение 4 ч накаждую обработку. После обмена гралы отмывают отионов хлора просушивают на воздухе и при 120 С,0прокаливают при 550-600 пС в токе,воздуха, а затем обрабатывают при750"С/100 водяным паром в течение55 б ч. Эффективность полученных катализаторов была исследована в процессе крекинга вакуумного отгона и деструк- Я тивной изомеризации ундекана. Полученные результаты представлены в таблицах 1, 2 и 3.803968 Таблица 1 Результаты крекинга вакуумного отгонапарафинистой нефти (ФР 310-500 ОС) надцеолитсодержащими катализаторами(с=450 дС,скорость подачи сырья 1,5 ч " ) еолитсодержащиййдкатализатор (для сравнения) 10,5 3,2 54 Цеолитсодержащийкатализатор наоснове геляпластовых вод 10,0 4,0 Цеокар - 2(для сравнения) 12 4,7 45 Таблица 2 Состав продуктов крекинга вакуумного отгонапарафинистой нефти фр. 310-550 оС приТ=500 ОС и весовой скорости подачи сырья"Ф10 ч над цеолитсодержащими катализаторамина основе нефтегазодобывающего управлениягеля(НГДУ) им. Серебровского и Дарыдагскойгели Газ до С 4 вкл., в т,ч. водород 27,60,07 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 -бутан н-бутанФ-(-бутилены-цис.бутилен Ь -транс.бутилен Состав продуктов крекинга, в вес,Ъ803968 Продолжение табл. 2 0,5 0,4 дивинилбензин нкС 38,8 35,1 38,5 высшие парафины вгазе 5,1 4,8 бензин нкС+С 43,3 39,5 43,9 фр. 195 оС = к.к. 28,9 25,7 30,5 6,1 4,6 КоксПотери 1,2 1,1 1,2 100 100 100 ИТОГО Таблица 3 Состав продуктов деструктивной изомеризации ундекана при 5000 С и Ч = 1 час над цеолитсодержащими катализаторами на основе геля НГДУ им. Серебровского и Дарыдагско. гели 2,81 3,52 Водород+метан этан-+этилен 4,50 4,67 6,37 7,31 8,19 Сухого газаПропанПропилен 13, 21 6,3 4,79 8,7 20,90 18,0 15,5 4,80 2,09 10,20 12,6803968 10 Продолжение табл. 3 57,8 58,62 3,67 8,4 6,08 2,03 1,54 8,4 6,08 2,15 1,55 21,7 24,52 18,103,15 ХС 4,80 КоксПотери 1,1 100 1,1 100 1,0 100 ИТОГО Таблица 4 Состав продуктов деструктивной изомеризации ундекана при 500 С и Ч = 1 час Хсухого газа 6,9 8,19 15,1 15,5 12,6 ИзобутанИбутан 3,1 2,09 Р-Бутиленов 2,3 6,93 С 4 18,9 9,0 Изопентан 0,8 1,24 1,3 1,5 ХС 5 12,6 5,3 Хс -С 0 36,4 Я Кокс 3,15 3,7 1,0 1,1 Потери 100 100 ИТОГО н-ПентанЯн-Амиленов -Амиленов 21,62 12,72 2,77 4,77 21,50 10,50 10,10803968 12 Составитель В. КарповТехред Н. Келушак Корректор Н. швыдкая Редактор Г. Минко Тираж 578 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5, Формула изобретенияПрименение 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 экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 434675, кл. С 0771/00, 1974.52. Авторское свидетельство СССР9 451633, кл. С 02 Ь 1/22, 1974.