Катализатор для пиролиза углеводородов Советский патент 1979 года по МПК B01J23/22 B01J21/04 C10G11/26 

(54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ПИРОЛИЗА УГЛЕВОДОРОДОВ

1

Изобретение относится к области производства катализаторов дл:я процессов пиролиза углеводородного сырья с целью получения непредельных и ароматических углеводородов.

Известны, катализаторы пиролиза углеводородов на основе окислов редкоземельных металлов с добавкой смеси огнеупорных окислов магния, циркония, кальция, кремния, а люминия, железа/ калия, хрома, 1 , катализаторы, содержащие окислы кальция, магния, алюминия, кремния, марганца, железа 2,

. Известные катализаторы пиролиза углеводородов нефтяных фракций Характеризуются относительно не- высокой активностью (ыход этилена на них 25-32%), низкой механической прочностью (3-5 кг/мм), дрстаточнрй большой удельной поверхностью (5 10 м /г и выше), требуют частых окислительных регенераций, применения высоких давлений водорода (до, 51 атм), подачи в реактор большого количества водяного пара (до 300%). Кроме того, переработка тяжелых нефтяных фракций нзчзвестных катализаторах крайне затруднительна, так ка

они быстро теряют активность ;из-за Эакбксовываний.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является катализатор для пиролиза углеводородов, содержащий ванадат калия на носителе пемзе 3. .При применеНИИ такого катализатора можно перерабатывать легкий бензин при темпе0ратуре 575-800°С подачей 60-300 вес. водяного пара. Однако этот катализатор обладает относительно невысокой активностью; этилена при переработке легкого бензинового

5 сырья 24,5%.

Кроме того, недостатком известного катализатора является также то, что в качестве носителя применяют дефицитную пемзу, химический состав

0 которой может существенно меняться в зависимости от географии месторождения и даже в пределах одного месторождения. Изменение химического состава пемзы существенно влияет на

5 :.ктивность катализатора, создает трудности при наработке его промышленных партий.

Целью изобретения является првы0шение активности катализатора. Для достижения указанной цели прёдИожён катализатор Для пиролиза углеводородов, содержащий ванадат к лия на носителе - альфа-окиси алюминия и дополнительно окиси кремния железа, титана, кальция, магния, 1 алййИ нйтрия при следующем содерж НИИ компонентов, вес.%: Ванадат калия 1,0-25,0 Окись кремния 0,5-2,5 Окись железа 0,01-0,15 Окись титана 0,01-0,25 Окись кальция 0,01-0,15 Окись магния 0,01-0,15 Окись калия 0,01-0,15 Окись натрия 0,01-0,15 Носитель . Остальное. Отличительными признаками изобретен яйлМются использование в качестве носителя альфа-с)киси алюминия, дополнительное введение окисей крёмййя,железа, титана, кальция, магйи калия и натрия, в указанньж соотноШёниях компонентов. Описываемый катализатор обладает повышенной активностью по сравнению с известным: выход этилена при пере работке легкого бензинового сырья составляет 35,4-38%. удельнаи поверхность предлагаемого катализатора 0,01-1,0 м /г, пористость около 50%, прочность бол 20 кг/мм, истираемость менее 1,0%, плотность 1,5-1,95. При м е р 1. Катализйёрготовят следующим образом. Смешивают 98 порошкообразной сС- AEgO и 2,0 г SiOa , смесь, сплавляют при 1800-195

Выход в расчета йа сырье, вес.%

сновные продукты пиролиза

Бензин с т.кип. 40180°С

l5 5,5

тери

Керосино-гаТеменскаязойлевая фракнефтьция с т.кип. 180-360°С

22

11 3,5 6,0 5,8 4,5 3,0 4,0 2,5 3,0 5,2 0,5 1,5 1,0 2,0 охлаждают полученный сплав и его изельчают до размера частиц 200-250 мкм Измельченный сплав перемешивают с легкоплавкой глиной типа минерализатора Синоксоль (), добавляют воду для образования густой подвижной массы, которую формувдт в правильные шарики диаметром 3-7 мм. Их сушат при 120°С, затем прокаливают в токе. ййертного газа с дОбавкой кислорода (0,1-5 об.%) при 450-1400С с равномерным подъемом температуры по в течение 25 ч. На полученную массу осаждают из водного раствора ванадат калия в количестве 200 вес.%, катализатОрную массу просушиваюг при 120с в течение 5 ч и активируют в рабочих условиях (600-800 с) путем йропускания через него смеси легкого бёйзина и водного пара (50-100 об.%) в течение 3ч. Полученный катализатор имеет следующий состав, вес.%: КУОз,20,15; сзС -ACgOa 77,0; SiOg 2,2; FenOaO,; Ti02 Ol Ca 0,05ГМдО 0,1; NagO , 0,15; -KgO 0,15. Его удельная поверхность 0,5 , пористость 35%, прочность 19 кг/мм, истираемость 0,8%. Таблетки катализатора имеют правильную сферическую форму. В присутствии этого катализатора проводят пиролиз прямогонного бензина, керосино-газойлевой фракции и нефти при температуре 745°С, атмосферном давлении, подаче 25% водяного пара от веса сырья и объемной скорости сырья 2,5 ч Даннче результатов опытов приведены в таблице. П р И м е р 2. Прямогонный бензин (т. кип. 4О-185 С) подвергают пиролизу при температуре , атмосферном давлении, объемной скорости сырья 2,0 ч и подаче водяного пара 20% от веса сырья. Применяют катализатор, содержащий, вес.%: KVOj 16,0; otАСгОз 82,0; SiOg 1,4; 0,15; ТЮг 0,15; CaO 0,1; MgO 0,05; 0,05; NagО 0,1. Его удельная поверхность 0,1 Mvr, прочность более 20 кг/мм, истираемость менее 1,0%. Выход основных продуктов в расчете на сырье, вес.%: этилен 37,8; пропилен 14,7; дивинил 4,2; бензол 5,7, толуол 4,1, Лсилолы 3,5, нафталин 2,5, окись и двуокись углерода 0,3; кокс и потери 1,0. Примерз. Прямогонный бензин (т. кип. 40-180С) подвергают пиролизу в условиях примера 1, но при температуре 845°С в присутствии катализатора, содержащего, вес.%; KVO 2,8; -Х-АЕ ОЗ 94,35; SiO2 2,2;Fe20-, 0,1; ТЮг 0,1; СаО 0,05; MgO 0,1; 0,15; Nagd 0,15, Выход основных продуктов в расчете на сырье, вес.%: этилен 35,4; пропилен 13,2; дивинил 5,1; бензол 6,5; толуол 5,1; ксилолы 4,6; нафталин 3,8; окись и двуокись углерода 0,8; кокс и потери 1,3. Пр сравнению с известным катализатором предлагаемый катализатор характеризуется большей активностью. ъ э а до на с ак в ал ни ка жа вн кл кл № 19 его присутствии достигается йыход илена больше на 10-13% абсолютных, также ароматических углеводородов. Формула изобретения Катализатор для пиролиза углевородов, содержащий ванадат калия носителе, о тл и ча ющ и йя тем, что, с целью повышения тивности катализатора, он содержит качестве носителя альфа-окись миния и дополнительно окиси кремя, железа, титана, кальция, магния, ия и натрия при следующем coдep- нии компонентов, вес.%: 1,0-25,0 Ванадат калия 0,5-2,5 Окись кремния 0,01-0,15 Окись железа 0,01-0,25 Окись титана 0,01-0,15 Окись кальция 0,01-0,15 Окись магния 0,01-0,15 Окись калия 0,01-0,15 Окись натрия Остальное.. Носитель Источники информации, принятые во мание при экспертизе 1.Патент СССР 358849, М. .С 07 С 11/04, 1969 г. 2.Патент ФРГ 1054990, . 120 19/01, 1968. 3.Авторское снидетельство СССР 19593, М. кл. С 10 G 11/26, , , 6. ,,