СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ НИЗКООКТАНОВЫХ БЕНЗИНОВЫХ ФРАКЦИЙ Российский патент 2001 года по МПК C10G35/95 

Изобретение относится к нефтехимии и может быть использовано для переработки низкооктановых бензиновых фракций путем каталитического риформинга для получения высокооктановых бензинов.

Известны способы переработки низкооктановых бензиновых фракций путем каталитического риформинга с использованием различных катализаторов, например цеолитсодержащих, с целью получения высокооктановых бензинов (см. пат. RU N 2052286, 1996, пат. US N 5755956, 1998, з-ка WO N 91/06616, 1991), в том числе цеолитсодержащих, модифицированных металфенилсилоксанами (см. пат. RU N 2045569, 1995, пат. RU N 1801983, 1993), а также алюмокобальтмолибденового катализатора с модификаторами, в качестве которых выбирают металфенилсилоксаны (см. пат. RU N 2109791, 1998).

Известны способы получения высокооктанового бензина переработкой смеси низкооктановых бензиновых фракций с добавкой спиртов и/или эфиров в присутствии высококремнеземных цеолитных катализаторов, которым свойственно повышенное газообразование (см. пат. RU N 2103322, 1998, RU N 2087522, 1997).

Эти способы сложны, что повышает стоимость проведения каталитического риформинга. Кроме того, при проведении риформинга требуется повышение давления до 20 атм, что дополнительно увеличивает расходы, тем более с применением для модификации редкоземельных металлов.

Наиболее близким аналогом является пат. RU N 2144941, 1999 г., в котором описан способ переработки низкооктановых бензиновых фракций путем атмосферного каталитического риформинга в присутствии смеси цеолитсодержащего катализатора Ц-10 и алюмокобальт(никель)молибденового оксидного катализатора.

В соответствии с этим способом смесь низкооктановых бензиновых фракций предпочтительно содержит цеолитсодержащий катализатор в количестве 30 мас.% и алюмокобальтмолибденовый 70 мас.%.

В этом способе указанная смесь катализаторов может быть модифицирована алюмохромфенилсилоксаном, который используется в смеси предпочтительно в количестве 1,0-1,5% от смеси.

Предпочтительно способ проводят при 753 - 773K, объемной скорости подачи сырья 0,3-0,6 ч^-1.

Недостаток указанного способа состоит в относительно невысоком выходе целевого продукта (до 85 мас.% высокооктанового бензина и недостаточно высоком октановом числе), а также в повышенном газообразовании.

Задачей предложенного технического решения является повышение выхода высокооктанового бензина при сохранении его качества, снижение газообразования.

Для решения указанной задачи в предложенном способе переработки низкооктановых бензиновых фракций путем атмосферного каталитического риформинга в присутствии смеси цеолитсодержащего катализатора Ц-10 и алюмокобальт(никель)-молибденового оксидного катализатора, согласно изобретению риформинг проводят в присутствии одно- или двухатомных спиртов в количестве 0,2-5,0 мас.%.

Кроме того, решение поставленной задачи может быть достигнуто за счет того, что используют смесь катализаторов, модифицированную алюмохром(вольфрам)-фенилсилоксаном.

Процесс предпочтительно проводят при 460 - 510^oC и объемной скорости подачи сырья 0,3-0,9 ч^-1.

Технический результат - увеличение выхода бензинового катализатора ~ на 5 мас.% при одновременной тенденции увеличения октанового числа на 3-5 п. и сокращении газообразования на 1,5-2,0 отн.%.

В способе используют смесь цеолитсодержащего алюмосиликатного катализатора Ц-10(ТУ 38.1011372-94) и алюмокобальт(никель)-молибденового оксидного катализатора (ТУ 38.101194-96).

Катализатор Ц-10 имеет следующие физико-механические свойства: насыпная плотность - 620 кг/м³; удельная поверхность - 420 м²/г; стабильная активность по выходу катализатора - 53,8 мас.%; селективность по выходу катализатора - 81,8 мас.%; содержание редкоземельных элементов - 1,8 мас.%, Na₂O - 0,26 мас.%, Fe₂O₃ - 0,075 мас.%; содержание γ-цеолита - 10 мас.%; отношение SiO₂/Al₂O₃ = 5,7.

Используемый алюмокобальт(никель)молибденовый оксидный катализатор имеет следующие свойства.

Содержание в катализаторе в расчете на оксиды, мас.%:
оксида молибдена (Mo₂O₃) - 15,0
оксида кобальта-(никеля) CoO или NiO - 3,0
оксида натрия Na₂O - 0,09
оксида железа Fe₂O₃ - 0,05
сульфата (SO₄) - 1,5
Насыпная плотность, кг/м - 680
Удельная поверхность, м²/г - 180 - 220
Объем пор, см³/г - 0,50
Давление разрушения таблеток, кг/мм - 1,8
Изобретение поясняется примерами, не ограничивающими его объем.

В качестве сырья риформинга применяют гидроочищенную бензиновую фракцию, выкипающую при 85 - 185^oC, с плотностью 707,9 кг/м³, показателем преломления пр²⁰=1,4182, октановым числом по моторному методу - 57 п.

Проводят опыты по риформингу бензиновой фракции при атмосферном давлении, на установке проточного типа, в которую загружают 100 см³ смеси катализаторов.

В смесь введены одноатомные или двухатомные спирты - метанол, этанол, этиленгликоль, диэтиленгликоль в количестве 0,2 - 5,0 мас.%. Это позволяет ускорить процесс каталитического риформинга, увеличить выход целевого продукта и октанового числа, снизить газообразование. Возможно использовать другие одноатомные или двухатомные спирты.

Повышение температуры в реакторе осуществляют ступенчато от 460 до 510^oC, что позволяет дополнительно повысить октановое число.

Условия проведения процесса и полученные при этом результаты приведены в табл. 1-4.

Из табл. 1 - 4 видно, что проведение способа согласно изобретению позволяет повысить выход высокооктанового бензина на 4 мас.%, повысить октановое число на 1,5 - 2 п., снизить газообразование.

Использование в описанном процессе риформинга смеси вышеуказанных катализаторов, модифицированных алюмохром(вольфрам)-фенилсилоксаном (1,0 - 1,5% от смеси) приводит к дополнительному повышению выхода высокооктанового бензина на 1,5 мас.%. Модификаторы вводятся в состав катализаторов из раствора ароматического соединения в начале процесса риформинга.

Использование: нефтехимия. Низкооктановые бензиновые фракции подвергают риформингу в присутствии смеси двух катализаторов - цеолитсодержащего катализатора Ц-10 и алюмокобальт(никель)-молибденового оксидного катализатора и одно- или двухатомных спиртов, взятых в количестве 0,2 - 5,0 мас.%. Возможно использовать смесь катализаторов, модифицированную алюмохром(вольфрам)-фенилсилоксаном. Процесс проводят при 460 - 510^oC и объемной скорости подачи сырья 0,3 - 0,9 ч^-1. Технический результат: способ позволяет повысить выход целевого продукта, повысить его октановое число, снизить газообразование. 2 з.п.ф-лы, 4 табл.

1. Способ переработки низкооктановых бензиновых фракций путем атмосферного каталитического риформинга в присутствии смеси цеолитсодержащего катализатора Ц-10 и алюмокобальт(никель)-молибденового оксидного катализатора, отличающийся тем, что риформинг проводят в присутствии одно- или двухатомных спиртов в количестве 0,2 - 5,0 мас.%. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют смесь катализаторов, модифицированную алюмохром(вольфрам)-фенилсилоксаном. 3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что процесс проводят при 460 - 510^oC и объемной скорости подачи сырья 0,3 - 0,9 ч^-1.