Цеолитсодержащий катализатор для процесса облагораживания вторичных бензинов Советский патент 1992 года по МПК B01J29/08 C10G35/95 

Изобретение относится к разработке катализаторов для облагораживания высокосернистых низкооктановых бензинов термических процессов в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, коксосланцевой и битумной промышленности.

Известен цеолитсодержащий катализатор для процесса облагораживания вторичных бензинов, содержащий сверхвысококремнезем- ный цеолит типа пентасил, оксид цинка, оксид марганца и аморфную алюмосиликатную матрицу, при следующем содержании компонентов, мас.%: сверхвысококремнезем- ный цеолит 8,0-12,0; оксид марганца 0,5-1,5; оксид цинка 0,7-1,5, алюмосили- катная матрица остальное.

Недостатком известного катализатора является его многокомпонентность.

Наиболее близким к изобретению является цеолитсодержащий катализатор для

процесса облагораживания вторичных бензинов, содержащий аморфную алюмосиликатную матрицу с 10 мас.% цеолита типа Y ЦЕОКАР-2. Недостатком этого катализатора является его невысокая активность в реакциях обессеривания сырья.

Цель изобретения - повышение активности и селективности катализатора, что приводит к повышению октанового числа и снижению содержания серы при получении товарного бензина.

Поставленная цель достигается введением в промышленный катализатор ЦЕОКАР-2 содержащий 10 мас.% цеолита типа Y, 0,75-1,0 мас.% олова методом пропитки прокаленного катализатора водным раствором четыреххлористого олова или на стадии формовки.

xi

OJ

„„а

К

о XI

Отличием настоящего катализатора является содержание в его составе дополнительно олова в количестве 0,75-1,0 мас.% и определенное соотношение компонентов.

Результаты по облагораживанию бензина термокрекинга в присутствии катализатора ЦЕОКАР-2 с добавками олова приведены в таблице.

Опыты по облагораживанию бензина во всех примерах проводят на проточной лабораторной установке при 440°С, массовой скорости подачи сырья 2 , продолжительности опыта 1 ч, под давлением 0,1 МПа. В качестве катализатора используют цеолит- содержащий катализатор ЦЕОКАР-2 содержащий 10 мас.% цеолита типа Y, редкоземельные элементы (РЗЭ)2,7 мас.%,. Na20 0,21 мас.% и различное количество четыреххлористого олова в расчете на металл.

Бензин термокрекинга имеет следующие характеристики:

Плотность,/Д° , г/см30,77

Пределы выкипания, °С70-220

Содержание серы, мас.%0,6

Групповой углеводородный состав, мас.%:

Ароматические15

Непредельные60

Парафино-нафтеновые25

Октановое число (м.м.)62

Пример. Иллюстрирует облагораживание бензина термокрекинга Ново- Уфимского НПЗ в присутствии шарикового цеолитсодержащего катализатора марки ЦЕОКАР-2 без добавок олова. Полученный бензин имеет октановое число 73 пункта (м.м.) и содержание серы 0,28 мас.%, что не удовлетворяет современным требованиям на товарный бензин А-76.

П р и м е р 2. Показывает влияние добавок к катализатору ЦЕОКАР-2 0,25 мас.% олова. Промотирование катализатора ЦЕОКАР-2 (прототипа) осуществляют из водного раствора четыреххлористого олова путем пропитки по влагоемкости. Пропитку прокаленного при 500°С катализатора проводят при комнатной температуре в течение 24 ч. Затем катализатор сушат 2 ч в термостате при 80°С и 3 ч при 110°С. После этого катализатор прокаливают в муфте, поднимая температуру со скоростью 100°С в час до 600°С и выдерживают при этой температуре 4ч.

Катализатор испытывают в процессе облагораживания при тех же условиях, что и в примере 1. Результаты приведены в таблице. Из полученных данных следует, что октановое число бензина увеличивается до

73 пунктов, содержание серы снижается с 0,6 мас.% до 0,27 мас.%.

Примерз. Показывает влияние добавок к катализатору 0,5 мас.% олова на облагораживание бензина термокрекинга. Приготовление и испытание катализатора проводят, как и в примере 2. Полученные результаты свидетельствуют о том, что октановое число бензина возросло до 74 пунк0 тов, а содержание серы в нем снизилось до 0,22 мас.%.

П р и м е р 4. Показывает влияние добавок к катализатору 0,75 мас.% олова на облагораживание бензина термокрекинга.

5 Приготовление и испытание катализатора проводят, как и в примере 2. После облагораживания октановое число бензина возросло до 76,1 пункта, а содержание серы в нем снизилось до 0,16 мас.%.

0 П р и м е р 5. Показывает работу катализатора, содержащего 1 мас.% олова. Приготовление, испытание катализатора осуществляют, как и в примере 2. Октановое число бензина возросло до 76,2 пункта, со5 держание серы снизилось до 0,14 мас.%.

П р и м е р 6. Показывает работу катализатора, содержащего 1,25 мас.% олова. Приготовление и испытание катализатора осуществляют, как и в примере 2. Октановое

0 число бензина возросло до 76,1 пункта, содержание серы снизилось до 0,17 мас.%.

Пример. Иллюстрируют работу катализатора, содержащего 1,5 мас.% олова. Приготовление и испытание катализато5 ра осуществляют, как и в примере 2. Из таблицы видно, что октановое число бензина возрастает до 75 пунктов, содержание серы снижается до 0,2 мас.%, что значительно хуже, чем в предыдущих примерах.

0 П р и м е р 8. Из предыдущих примеров следует, что оптимальное содержание олова в катализаторе должно находиться в пределах 0,75-1,0 мас.%. При этом получается бензин с октановым числом 76 пунктов и

5 содержанием серы 0,14-0,17 мас.%, что является недостаточным для товарного бензина А-76. Несколько завышенное содержание серы (0,14-0,17 мас.%) в бензине после облагораживания можно объяс0 нить высоким концом кипения исходного бензина термокрекинга (220°С). Известно, что сернистые соединения в основном содержатся в хвостовых фракциях бензинов. Поэтому в данном случае облагораживанию

5 была подвергнута фракция н.к. 180°С, выделенная из бензина термокрекинга н.к. 220°С. Содержание серы в ней составило 0,5 мас.%. Облагораживание этой фракции проводили на катализаторе с содержанием олова 1 мас.% при условиях, как и в примере 2,

Октановое число бензина возросло до 77 пунктов (м.м,), а содержание серы снизилось до 0,1 мас.%.

Товарные качества бензина на уровне 76 пунктов с содержанием серы 0,1 мас.% можно также получить путем увеличения температуры опыта выше 440°С или снижения массовой скорости подачи сырья, но при этом выход катализатора уменьшится до 75% и ниже, а также увеличивается выход кокса. Кроме этого можно уменьшить время контакта сырья с катализатором с 1 ч в наших опытах до 30-20 мин, как в промышлен- ных условиях, что также приведет к увеличению октанового числа бензина и снижению содержания серы в нем до 0,1 мас.% и ниже.

П р и м е р 9. Иллюстрирует работу катализатора, содержащего 1 мас.% олова. В отличие от предыдущих примеров олово было введено в катализатор на стадии формовки. Испытание катализатора осуществляют, как и в примере 2. Из таблицы видно, что октановое число бензина повысилось до 76,2 пунктов, содержание серы снизилось до 0,15 мас.%, что свидетельствует о независимости катализатора от способа введения в его состав олова.

Формула изобретения

Цеолитсодержащий катализатор для процесса облагораживания вторичных бензинов, содержащий аморфную алюмосили- катную матрицу с 10%-ной массой цеолита типа Y, отличающийся тем, что, с целью повышения активности и селективности ка- тализатора, он дополнительно содержит олово при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Олово0,75-1,0

Аморфная алюмосили- катная матрица с 10%-ной

массой цеолита типа YОстальное

Изобретение касается каталитической химии, в частности цеолитсодержащего катализатора для процесса облагораживания вторичных бензинов. Цель - повышение активности и селективности катализатора. Для этого он содержит, мас.%: олово 0,75- 1,0 и аморфную алюмосиликатную матрицу с 10 мас.% цеолита типа Y остальное. При облагораживании бензина термокрекинга при440°С в присутствии этого катализатора октановое число бензина возрастает до 76 п. при снижении содержания серы до 0,14- 0,17 мас.% (против 73 п. и 0,28 мас.% серы) 1 табл.