КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ГИДРОПЕРЕАЛКИЛИРОВАНИЯ, Советский патент 1973 года по МПК B01J29/14 

1

Изобретение касается производства катализаторов для гидрогенизации углеводородов, в частности катализаторов для процессов гидропереалкил.нрования, гидроалкилирован.ия и гидрокрекинга ароматически.х углеводородов.

Известен цеолитсодержащий катализатор для указанных процессов, содержащий цеолит, включающий металлы 1-VIII групп, и каталитически активное связующее, например гель алюмоникельмолибденового катализатора, взятого в виде водной суспензии.

С целью повышения активности и селективности катализатора, предложено в качестве цеолита использовать NaY или NaX в водородной форме, а в качестве связующего - влажную 1катализато,рную массу алюлюко бальт.молибдеиового катализатора, содержащего 80-85 вес. % окиси алю.мин.и.я, 10-12 вес. % окиси молибдена, 4-6 вес. % окиси 1ко|бальта, в количестве 20-60 вес. % в расчете на абсолютно сухое вещество. Готовый катализ атор содержит (в вес. %): 40-80 цеолита NaY или NaX в водородной форме, 12-63 О1К1ИСИ алю,м.инИЯ, 1-3 01киси кобальта и 2-6 о:киси моли)бде|На.

Для получения активного и прочного катализатора к декатионированному порощкообразному цеолиту NaX или NaY (степень декатионирования или обмена 60-95%) добавляют в количестве 20-80% (в расчете на сухое

вещество) влажную катализированную массу технического алюмокобальтмолибденового катализатора, содержащую соединения кобальта, молибдена и гидроокиси алюминия. После

перемещивания смесь формуют в таблетки или сферические гранулы размером 5X5 мм известными способами, таблетки сущат при 120° С, прокаливают на воздухе при 500- 550° С в течение 4-5 час.

Образующиеся при прокалке окись алюминия и ее соединения с алюмосиликатной основой цеолита играют роль связующего и обеспечивают несбходимую механическую прочность катализатора. Прочность таблетки размером 5X5 мм 3-5 кг/таблетку, что соответствует прочности технического алюмокобальтмолибденового катализатора. Содержание МоОз и СоО в катализаторах зависит от количества добавленной катализаторной массы

;и составляет 1-5 и 0,5-2% соответственно.

Пиже в качестве примера приведен способ приготовления двух образцов катализатора, а также результаты испытания их активности в различных гидрогенизационных процессах.

Образец 1. В качестве основы берут цеолит NaX, в котором 85% натрия замещено на кальций обработкой 10%-ным раствором CaCls. К высущенному цеолиту CaNaX добавляют 40% массы алюмокобальтмолибденового катализатора (в расчете на сухое вещестзо). Смесь перемешивают 1 час, затем в таблетки .размером 5x5 мм. Таблетки .высушивают при С в течение 2 час, затем прокаливают 5 час на воздухе при 500° С. Прочность таблеток 4,0 кг/таблетку. Содержание МоОз ,2,5%ГСоО 1,2%.

Образец 2. В качестве основы берут цеолит NaY, в которо-м 90% патрия замещено «а ион аммония обработкой 2%-ным раство.ром азотнокислого аммония при 60° С. Цеолит сушат и прокаливают при 500° С 5 час. Влажную массу алюмокобальт.молибденового катализатора добавляют в количестве 20% (в расчете на сухую ма.ссу) к цеолиту HNaY. Смесь перемешивают 1 час, формуют в таблетки размером 5X5 мм, сушат пра 120° С б час и прокаливают при 550° С 5 час. Проч,ность таблеток 3,5 кг таблетку. Содержание МоОз 2,1%, СоО.0,8%.

Образцы катализаторов испытывают в процесса.х гидрокрекинга, гидропереалкиллрования и гидродеалкилирования. В качестве сырья применяют толуол, фракцию ВТК коксохимического бензола, ароматизированный экстракт крекинг-газойля с т. кил. 200-310°С, выделенный жидкостной экстракцией, и прямогонлый вакуум-газойль с т. кип. 320-495°С сернистой нефти (см. табл. 1-3).

Таблица

Гидропереалкклирование и гидродеал(ил рование толуола

(давление водорода 40 ат , объеикая скорость подачи сырья чос-, водорода - 1 )

Из табл. 1 ВИДНО, что при гидрогенизации толуола, содержащего 0,07% серы, проис.ходит обессеривание продукта и образование в случае применения катализатора на основе цеолита CaNaX (образец 1) в основном бензола, а при использовании катализатора на основе цеолита HNaY (образец 2) - бензола и ароматики Cs-Cg, приче-м в последнем случае водород на реакцию практически не расходуется (0,3-0,4%), агаз не образуется.

Таблица

Гидродеалкилирование фракции ВТК и ароматизированного экстракта

(давление водорода 40 ат , объемная скорость подачи сырья 0,5 час-, водород-I )

Экстракт ароматизированный

Ароматика (93,1). % в т. ч. бициклпческая (48.9) Сот.сржпиие серы

(0,75), %

Фракция (в %) по температуре выкипания: до 200°С (0,7) 200-230°С (11,4)

230-290°С (83,1) Выход ;| идких продуктов, %

В скобках указаны данные для исходного сырья. Сырье предварительно подвергают гидростаби.1Изацип при давлении водорода 20 ат, температуре ОО°С, в прпсутствпи катализатора 0,5 вес. % Pd + .

Из та1бл. 2 видно, что цеолитные катализаторы с добавкой алюмокобальт.молибденового катализатора позволяют Э1ф1фективно осущесгвлять реакции гидрокрекинга насыщенных углеводородов (парафины ,и нафтены) ,и гидродеалкилирования ароматических .моно- и бацикл.ических для .получения бензола и нафталина. В случае применения техН.ического алюмокобальт.молибденового катализатор а эт.и реакции при температуре около 500°С протекают в незначительной степени. Весь.ма эффектйвно протекает также и гидрогенизация серя.истых соединений. В присутствии цеолитного катализатора без добавки массы алюмокобальт.молибденового катализатора сернистые соедйнения превращаются на 20-30%.

Пр.и гидрокрекинге вакуум-газойля (см. табл. 3) под давлением 50 ат происходит образование в основном дизельного .малосернистого топлива (0,09% серы), а при 120 ат процесс может быть направлен -ia по лучение бензина. Таблица Гидрокрекинг вакуум-газойля (объемная скорость подачи сырья 1 час, водорода 1 , катализатор - образец 2) В скобках указаны данные для исходного сырь Применение предлагаемы.х катализаторо позволяет осуществлять гидрокрекинг тяже лого сырья в одну ступень без предваритель ного гидрообессеривания и без цеолитных катализаторов с добавками дефицитных благородных .металлов - платины, палладия и др. Предмет и а о б ip е т е н и я 1. Катализатор для гидропереалкилирования, гид.роалкилирования и гидрокрекинга ароматических углеводородов на основе цеолитов, сформованных с каталитически активным связующим, отличающийся тем, что, с целью повышения активности и селективности катализатора, в качестве цеолитов взяты цеолиты NaY или NaX в водородной фор.ме, а в качестве связующего взята влаж.ная катализа. торная масса алю.мокобальтмолибдеиового катализатора, содержащего 80-85 вес. % окиси алюминия, 10-12 вес. % окиси молибдена и 4--6 вес. % окиси кобальта, в количестве 20-60 вес. % в расчете на абсолютно сухое вещество. 2. Катализатор но п. 1, отличающийся тем, что он содержит (в вес. %): 40-80 цеолита NaY или NaX в водородной форме, 12-63 окиси алюминия, 1-Э окиси кобальта и 2-6 окиси -молибдена.